KR101656354B1 - 태양광 셀 제작시스템 - Google Patents

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조윤기
김흥구
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제너셈(주)
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Abstract

본 발명은 태양광 셀 제작시스템에 관한 것으로, 감지수단을 통해 웨이퍼셀의 정렬을 이룬 후, 레이저조사수단을 이용하여 상기 웨이퍼셀의 표면에 금긋기 가공을 하는 레이저스크라이버; 상기 레이저스크라이버를 통해 금긋기 가공된 웨이퍼셀을 공급받아 부러뜨림으로써 상기 웨이퍼셀을 다수의 스트립으로 형성시키는 싱귤레이터; 다수로 형성된 스트립과 버스바에 접착액을 도포한 후, 각각의 스트립의 일부가 서로 겹쳐지도록 정렬배치하여 접착함과 동시에, 접착된 스트립의 최전방과 최후방에 버스바를 서로 대칭되도록 접착하여 셀스트링어셈블리로 형성시키는 스트링거; 로봇을 이용하여 상기 스트링거를 통해 형성된 셀스트링어셈블리를 유리판에 배열시키는 레이업장비;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

Description

태양광 셀 제작시스템{The solar cell production system}
본 발명은 태양광 셀 제작시스템에 관한 것으로, 보다 구체적으로는, 레이저스크라이버를 이용한 금긋기 가공과, 싱귤레이터를 이용한 스트립의 형성과, 스트링거를 이용한 셀스트링어셈블리의 접착 제작과, 레이업장비를 이용한 셀스트링어셈블리의 배열을 자동공정으로 손쉽게 이룰 수 있도록 함으로써 태양광 셀 제작에 있어 편의성과 생산성을 증대시킬 수 있을 뿐만 아니라, 제작에 따른 불량 발생을 방지하여 비용과 시간 및 유지보수를 용이하게 이룰 수 있으며, 균일한 품질을 가진 태양광 셀의 제작을 안전하고 손쉽게 할 수 있는 태양광 셀 제작시스템에 관한 것이다.
석탄이나 석유와 같은 화학에너지의 고갈 및 화학에너지 사용에 따른 환경오염 문제로 인해 근자에 들어서는 대체에너지의 개발에 노력을 기울이고 있는 실정이다.
그 중 하나가 태양에너지를 이용한 태양광 발전(Photovoltaic Power Generation)인데, 이러한 태양광 발전은 태양에너지(태양열 또는 태양광)를 전기에너지로 변환시키는 일련의 기술을 말한다.
태양광 발전에 대한 기본 원리를 살펴보면, P-N 접합 반도체로 구성된 태양 전지 셀(solar cell)에 태양광이 조사되면 광 에너지에 의한 전자, 정공 쌍이 생성되고, 전자와 정공이 이동하여 N층과 P층을 가로질러 전류가 흐르게 되는 광기전력 효과에 의해 기전력이 발생함으로써 외부에 접속된 부하에 전류가 흐르는 결과를 이용한다.
이처럼 무한정, 무공해의 태양에너지를 전기에너지로 변환시키기 위해서는 무엇보다도 태양광을 집광하기 위한 태양전지 모듈(solar cell module, 또는 photovoltaic module)에 대한 기술 개발이 요구된다.
이러한 태양전지 모듈의 생산 공정에 대해 간략하게 살펴보면, 복수의 태양전지 셀(cell)을 공급하여 복수의 태양전지 셀을 몇 개씩 일렬로 배열한 다음, 일렬 배치된 복수의 태양전지 셀(cell)을 양극(+) 및 음극(-)을 고려하면서 인접된 것끼리 복수의 셀 커넥터 리본으로 연결하여 하나의 묶음 단위의 태양전지 셀스트링(solar cell string)으로 만든다.
상기와 같이 태양전지 셀스트링이 제작되면, 태양전지 셀스트링들을 판면 방향으로 여러 개 배열한 후, 태양전지 셀스트링들의 일측으로 노출된 셀 커넥터 리본들을 복수의 스트링 커넥터 리본, 즉 버스바(buss-bar)로 연결하여 모든 태양전지 셀들이 통전되도록 함으로써 하나의 태양전지 셀스트링 어셈블리를 제작한다.
그런 다음, 유리기판의 상면으로 방수막을 위한 제1 에바 시트(E.V.A sheet), 셀스트링 어셈블리, 제2 에바 시트, 그리고 백 시트(back sheet)를 차례로 배치하고 라미네이팅(laminating)하여 태양전지판을 제작한다. 이후에, 태양전지판의 외곽에 프레임을 조립하고 정션박스(junction box)를 설치함으로써, 하나의 태양전지 모듈이 완성된다.
즉, 상술한 바와 같이 다양하고 복잡한 장치 또는 시스템, 그리고 이들을 아우르는 설비를 갖추어야만 비로소 태양전지 모듈을 생산할 수 있기 때문에 태양광 발전 산업이 차세대 산업으로서 중요하다고 인정되는 것에 반하여 쉽게 접근하거나 투자하기 어려운 것이 현실이다.
따라서 현재까지 보면, 태양전지 모듈을 생산하기 위한 다양한 장치 또는 시스템에 대한 연구 활동이 지속될 뿐 태양전지 모듈 생산 설비의 각종 장치 또는 시스템에 대해 공지된 기술은 많지 않다.
대한민국등록특허공보 제10-1096599호 (2011.12.14.) "레이저 스크라이버" - 에버테크노 주식회사 대한민국특허등록공조 제10-497506호 (2005.06.16.) "반도체 스트립 소잉장치 및 이를 구비한 반도체 패키지의 싱귤레이션장치" - 한미반도체 주식회사 대한민국 등록특허공보 제10-1530035호 (2015.06.12.) "태양전지 셀스트링 제조장치" - 주식회사 에스에프에이
그러나, 전술한 "레이저 스크라이버"는 태양전지판의 선 검사를 별도로 해야 할 뿐만 아니라, 정렬을 위한 조절구기가 다방향에 설치되는 것에 의해 구조가 복잡해짐은 물론, 제작비용의 증대와 더불어, 유지보수에 어려움이 있는 문제가 있었으며, 웨이퍼 사이즈에 따라 적절히 대응하는 것이 어려운 문제점이 있었다.
또한, "반도체 스트립 소잉장치 및 이를 구비한 반도체 패키지의 싱귤레이션장치"는 척테이블과 커팅 스핀들의 상호 운동에 의해 스트립을 단품 반도체 패키지로 한 번에 절단하는 구성으로 되어 있어 절단된 단품 반도체 패키지의 검사 및 재정렬하는데 어려움이 있었을 뿐만 아니라, 절단 가공시 가공 오차에 의해 불량이 많이 발생하는 문제점이 있었다.
아울러, "태양전지 셀스트링 제조장치"는 태양전제 셀을 전류 인가를 통한 용접으로 접합시키도록 되어 있어 접합이 쉽지 않을 뿐만 아니라, 시간이 많이 소요되는 문제점이 있었으며, 클리너유닛의 추가 구성으로 인해 장치가 복잡해지는 문제점이 있었다.
그리하여, 본 출원인은 상술한 문제점을 모두 해결할 수 있는 태양광 셀 제작시스템을 개발하기에 이르렀다.
본 발명의 목적은 레이저스크라이버를 이용한 금긋기 가공과, 싱귤레이터를 이용한 스트립의 형성과, 스트링거를 이용한 셀스트링어셈블리의 접착 제작과, 레이업장비를 이용한 셀스트링어셈블리의 배열을 자동공정으로 손쉽게 이룰 수 있도록 함으로써 태양광 셀 제작에 있어 편의성과 생산성이 증대되는 태양광 셀 제작시스템을 제공하는데 있다.
또한, 본 발명은 레이저스크라이버를 통해 웨이퍼셀의 선 검수와 더불어 자동 배치정렬을 통해 레이저조사수단을 이용한 금긋기 가공에 따른 불량 발생을 막을 수 있을 뿐만 아니라, 흡착수단의 손쉬운 회동제어는 물론, 제작에 따른 비용과 시간의 절감 및 유지보수를 용이하게 이룰 수 있으며, 설치높이 조절을 통해 두께가 다른 웨이퍼의 금긋기 가공도 정밀하게 할 수 있는 태양광 셀 제작시스템을 제공하는데 목적이 있다.
아울러, 본 발명은 싱귤레이터를 절단 및 정렬된 스트립의 검사를 이루어 제품의 불량을 방지할 수 있을 뿐만 아니라, 모든 공정을 자동화함과 더불어 스트립의 연속적인 제작을 이루어 생산성과 편의성을 증대시킬 수 있고, 충격흡수를 통해 파손에 따른 불량률 감소를 이룰 수 있으며, 절단된 스트립의 손쉬운 정렬배치를 통해 제작의 편의성은 물론, 제작시간과 비용의 절감을 이룰 수 있는 태양광 셀 제작시스템을 제공하는데 목적이 있다.
더불어, 본 발명은 스트링거를 통해 승강수단을 이용한 흡착부의 높이조절을 통해 흡착이동수단에 한 쌍으로 구성된 흡착부의 교차를 방지하여 이송에 따른 지연을 방지할 수 있을 뿐만 아니라, 반전배치된 상태로 일부가 겹쳐지도록 순차적으로 공급 배치되는 스트립과 버스바를 진공흡착력 및 발열을 통해 접착을 이룸으로써 셀스트링어셈블리의 접착 제작을 불량 발생 없이 손쉽고 안전하게 할 수 있는 태양광 셀 제작시스템을 제공하는데 목적이 있다.
그리고, 본 발명은 스트링거를 통해 제작된 셀스트링어셈블리를 레이업장비를 이용하여 테스트한 후, 정렬하여 배치할 수 있도록 함으로써 균일한 품질을 가진 태양광 셀의 제작을 용이하게 이룰 수 있는 태양광 셀 제작시스템을 제공하는데 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 감지수단을 통해 웨이퍼셀의 정렬을 이룬 후, 레이저조사수단을 이용하여 상기 웨이퍼셀의 표면에 금긋기 가공을 하는 레이저스크라이버; 상기 레이저스크라이버를 통해 금긋기 가공된 웨이퍼셀을 공급받아 부러뜨림으로써 상기 웨이퍼셀을 다수의 스트립으로 형성시키는 싱귤레이터; 다수로 형성된 스트립과 버스바에 접착액을 도포한 후, 각각의 스트립의 일부가 서로 겹쳐지도록 정렬배치하여 접착함과 동시에, 접착된 스트립의 최전방과 최후방에 버스바를 서로 대칭되도록 접착하여 셀스트링어셈블리로 형성시키는 스트링거; 로봇을 이용하여 상기 스트링거를 통해 형성된 셀스트링어셈블리를 유리판에 배열시키는 레이업장비;를 포함하여 이루어지는 것에 특징이 있는 태양광 셀 제작시스템을 제공한다.
본 발명의 태양광 셀 제작시스템을 이용하면, 레이저스크라이버를 이용한 금긋기 가공과, 싱귤레이터를 이용한 스트립의 형성과, 스트링거를 이용한 셀스트링어셈블리의 접착 제작과, 레이업장비를 이용한 셀스트링어셈블리의 배열을 자동공정으로 손쉽게 이룰 수 있으므로 태양광 셀 제작에 있어 편의성과 생산성이 증대되는 장점이 있다.
또한, 본 발명은 레이저스크라이버를 통해 웨이퍼셀의 선 검수와 더불어 자동 배치정렬을 통해 레이저조사수단을 이용한 금긋기 가공에 따른 불량 발생을 막을 수 있을 뿐만 아니라, 흡착수단의 손쉬운 회동제어는 물론, 제작에 따른 비용과 시간의 절감 및 유지보수를 용이하게 이룰 수 있으며, 설치높이 조절을 통해 두께가 다른 웨이퍼의 금긋기 가공도 정밀하게 할 수 있는 장점이 있다.
아울러, 본 발명은 싱귤레이터를 절단 및 정렬된 스트립의 검사를 이루어 제품의 불량을 방지할 수 있을 뿐만 아니라, 모든 공정을 자동화함과 더불어 스트립의 연속적인 제작을 이루어 생산성과 편의성을 증대시킬 수 있고, 충격흡수를 통해 파손에 따른 불량률 감소를 이룰 수 있으며, 절단된 스트립의 손쉬운 정렬배치를 통해 제작의 편의성은 물론, 제작시간과 비용의 절감을 이룰 수 있는 장점이 있다.
더불어, 본 발명은 스트링거를 통해 승강수단을 이용한 흡착부의 높이조절을 통해 흡착이동수단에 한 쌍으로 구성된 흡착부의 교차를 방지하여 이송에 따른 지연을 방지할 수 있을 뿐만 아니라, 반전배치된 상태로 일부가 겹쳐지도록 순차적으로 공급 배치되는 스트립과 버스바를 진공흡착력 및 발열을 통해 접착을 이룸으로써 셀스트링어셈블리의 접착 제작을 불량 발생 없이 손쉽고 안전하게 할 수 있는 장점이 있다.
그리고, 본 발명은 스트링거를 통해 제작된 셀스트링어셈블리를 레이업장비를 이용하여 테스트한 후, 정렬하여 배치할 수 있으므로 균일한 품질을 가진 태양광 셀의 제작을 용이하게 이룰 수 있는 유용한 발명이다.
도 1은 본 발명의 태양광 셀 제작시스템을 도시한 상태도.
도 2은 본 발명의 레이저스크라이버를 도시한 확대도.
도 3은 본 발명의 레이저스크라이버를 도시한 정면도.
도 4는 본 발명의 레이저스크라이버에 구성된 전후이동수단을 도시한 사시도.
도 5는 본 발명의 레이저스크라이버에 구성된 흡착수단과 위치보정수단과 높이조절수단이 결합된 상태를 도시한 사시도.
도 6은 본 발명의 레이저스크라이버에 구성된 흡착수단과 위치보정수단과 높이조절수단이 부분 분리된 상태를 도시한 사시도.
도 7은 본 발명의 레이저스크라이버에 구성된 감지수단 및 위치보정수단을 통해 흡착수단이 회동조절되는 상태를 도시한 평면도.
도 8은 본 발명의 배치검수수단과 배출로딩수단이 구비된 레이저스크라이버를 도시한 사시도.
도 9, 10은 본 발명의 싱귤레이터를 도시한 사시도.
도 11은 본 발명의 싱귤레이터에 구성된 절단수단을 도시한 사시도.
도 12는 본 발명의 웨이퍼공급수단과 스트립배출수단이 구비된 싱귤레이터를 도시한 사시도.
도 13은 본 발명의 싱귤레이터에 구성된 웨이퍼공급수단을 도시한 사시도.
도 14는 본 발명의 싱귤레이터에 구성된 스트립배출수단을 도시한 사시도.
도 15는 본 발명의 스트링거를 도시한 사시도.
도 16은 본 발명의 스트링거에 구성된 흡착이동수단과 정렬수단과 검사장치와 접착액도포수단을 도시한 사시도.
도 17은 본 발명의 스트링거의 흡착이동수단에 구성된 흡착부를 도시한 사시도.
도 18은 도 16의 A부분 확대도.
도 19는 본 발명의 스트링거에 구성된 이송전달수단과 접합이동수단을 도시한 사시도.
도 20은 본 발명의 스트링거의 이송전달수단에 구성된 플리퍼를 도시한 사시도.
도 21은 본 발명의 스트링거의 이송전달수단에 구성된 작동피커를 도시한 상태도.
도 22는 본 발명의 스트링거에 구성된 접합이동수단의 일부를 도시한 사시도.
도 23은 본 발명의 레이업장비를 도시한 사시도.
도 24는 본 발명의 레이업장비에 구성된 이송테이블과, 유리판과, 정렬수단을 부분 분해하여 도시한 사시도.
도 25는 본 발명의 레이업장비에 구성된 정렬수단을 상세 도시한 사시도.
도 26은 본 발명의 레이업장비에 구성된 테스트기를 도시한 사시도.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 구성을 살펴보면 다음과 같다.
본 발명은 태양광 셀을 제작하기 위한 태양광 셀 제작시스템(500)에 관한 것으로, 도 1 내지 도 26에 도시된 바와 같이 감지수단(150)을 통해 웨이퍼셀(1)의 정렬을 이룬 후, 레이저조사수단(160)을 이용하여 상기 웨이퍼셀(1)의 표면에 금긋기 가공을 하는 레이저스크라이버(100); 상기 레이저스크라이버(100)를 통해 금긋기 가공된 웨이퍼셀(1)을 공급받아 부러뜨림으로써 상기 웨이퍼셀(1)을 다수의 스트립(1a)으로 형성시키는 싱귤레이터(200); 다수로 형성된 스트립(1a)과 버스바(2)에 접착액을 도포한 후, 각각의 스트립(1a)의 일부가 서로 겹쳐지도록 정렬배치하여 접착함과 동시에, 접착된 스트립(1a)의 최전방과 최후방에 버스바(2)를 서로 대칭되도록 접착하여 셀스트링어셈블리(3)로 형성시키는 스트링거(300); 로봇(440)을 이용하여 상기 스트링거(300)를 통해 형성된 셀스트링어셈블리(3)를 유리판(420)에 배열시키는 레이업장비(400);를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.
이하에서는 본 발명의 태양광 셀 제작시스템(500)에 구성된 레이저스크라이버(100)에 대해 보다 상세히 설명한다.
상기 레이저스크라이버(100)는 본 발명은 도 2 내지 도 8에 도시된 바와 같이 웨이퍼셀(1)의 절단을 위하여 상기 웨이퍼셀(1)의 상면에 금긋기 가공을 하는 장치에 관한 것으로, 정렬을 위한 감지홀(111)을 구성하여 웨이퍼셀(1)을 흡착고정하는 흡착수단(110)과, 상기 흡착수단(110)의 회동조절을 통해 웨이퍼셀(1)의 정렬을 이루는 위치보정수단(120)을 구성하여 테이블(10)에 설치되는 전후이동수단(140); 상기 테이블(10)에 설치되어 흡착수단(110)의 감지홀(111)을 통해 상기 웨이퍼셀(1)이 정렬된 상태를 감지하는 감지수단(150); 상기 전후이동수단(140)의 상측에 배치되도록 테이블(10)에 설치되어, 정렬된 상태로 전후 이동되는 웨이퍼셀(1)의 표면에 금긋기 가공을 이루는 레이저조사수단(160);으로 이루어져, 상기 감지수단(150)의 감지에 따른 위치보정수단(120)의 회동조절을 통해 웨이퍼셀(1)의 배치정렬을 이룬 후, 전후이동수단(140)을 통해 상기 웨이퍼셀(1)을 레이저조사수단(160)의 하측으로 이동배치하여 상기 레이저조사수단(160)을 이용한 금긋기 가공을 이룰 수 있는 것을 특징으로 한다.
이하에서는 전후이동수단(140)과, 감지수단(150)과, 레이저조사수단(160)으로 이루어진 본 발명의 레이저스크라이버(100)에 대해 보다 상세히 설명한다.
첫째, 전후이동수단(140)은 흡착수단(110)에 고정설치된 웨이퍼셀(1)의 금긋기 가공 및 이동배치를 위해 상기 흡착수단(110)을 전후방향으로 시키는 수단으로, 공지된 통상의 리니어모터 등으로 용이하게 구성할 수 있다.
아울러, 상기 흡착수단(110)은 공지된 바와 같이 통상의 진공장치(미도시)에 연결설치되어 웨이퍼셀(1)을 흡착하는 구성으로, 내부에는 흡기를 위한 흡기통로(미도시)가 구성되고, 상면에는 흡기통로에 연통되는 흡기공(113)이 다수로 형성된다.
그리고, 상기 흡착수단(110)에는 흡착고정된 웨이퍼셀(1)의 정렬을 위한 감지홀(111)이 상하방향으로 관통형성되는 것을 특징으로 하는데, 상기 감지홀(111)은 감지수단(150)을 이용한 감지를 정확히 이루어 위치보정수단(120)을 통한 웨이퍼셀(1)의 정렬이 정확히 이루어질 수 있도록 양측으로 이격되어 복수로 구성되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 위치보정수단(120)은 전후이동수단(140)에 설치되어 흡착수단(110)의 회동조절을 이루는 구성으로, 본 발명에서는 상기 위치보정수단(120)이 보정플레이트(121)와, 보정스크류(123)와, 보정이동몸체(125)와, 베어링부(128)와, 회동축(129)로 이루어지는 것을 특징으로 하며, 이하에서 보다 상세히 설명한다.
먼저, 위치보정수단(120)의 보정플레이트(121)는 전후이동수단(140)의 상부에 배치되는 구성으로, 상기 전후이동수단(140)의 작동에 따라 전후방향으로 왕복이동되며, 이를 통해, 흡착수단(110)에 흡착고정된 웨이퍼셀(1)의 전후방향 이동을 이루는 작용을 한다.
아울러, 보정스크류(123)는 통상의 브라켓을 통해 보정플레이트(121)에 연결설치되어 보정모터(122)의 구동에 따라 회전작동하는 구성으로, 공간 활용을 위하여 상기 보정스크류(123)의 축이 전후방향으로 형성된다.
여기서, 상기 보정모터(122)는 보정스크류(123)에 결합되어 보정스크류(123)를 직접 회전작동시킬 수도 있으나, 공간의 효율적인 활용을 통해 부피를 최적화 할 수 있도록 상기 보정모터(122)는 통상의 브라켓을 통해 보정플레이트(121)의 하부에 연결설치되어 보정스크류(123)와 통상의 밸트풀리로 결합되는 것이 바람직하다.
더불어, 보정이동몸체(125)는 상기 보정스크류(123)에 나사결합되어 보정스크류(123)의 회전작동에 따라 전후방향으로 이송되는 구성으로, 이를 위하여, 상기 보정이동몸체(125)의 하부가 보정플레이트(121)에 전후방향으로 슬라이드결합되며, 이와 같은 슬라이드결합은 보정플레이트(121)와 보정이동몸체(125) 사이에 설치되는 제1리니어베어링(124)으로 이룰 수 있다.
덧붙여, 베어링부(128)는 위치보정수단의 작동에 따라 회동조절되는 흡착수단(110)의 움직임을 원활하게 보조하는 작용을 하는 구성으로, 상기 보정이동몸체(125)의 상부에 좌우방향으로 슬라이드결합되는 제2리니어베어링(126)과, 일측이 제2리니어베어링(126)에 결합되고 타측이 흡착수단(110)에 결합되는 회동베어링(127)으로 구성된다.
그리고, 회동축(129)은 상기 보정플레이트(121)의 내부에 베어링결합된 상태로 상부가 흡착수단(110)의 하부에 고정결합되어 흡착수단(110)의 회동중심이 되는 구성이다.
따라서, 상기 위치보정수단(120)에 구성된 보정모터(122)가 구동하여 보정스크류(123)가 회전작동하게 되면, 보정이동몸체(125)가 전후방향으로 이동하게 되고, 상기 보정이동몸체(125)의 전후방향이동 시, 베어링부(128)에 결합된 흡착수단(110)이 회동축(129)을 기준으로 회동조절되게 되므로 상기 흡착수단(110)에 흡착고정된 웨이퍼셀(1)의 정렬을 이룰 수 있다.
뿐만 아니라, 상기 흡착수단(110)에 회동조절에 따른 움직임은 제2리니어베어링(126)과 회동베어링(127)으로 이루어진 베어링부(128)를 통해 연동되어 보조되어지므로 흡착수단(110)의 원활한 정렬을 이룰 수 있으며, 상기 위치보정수단(120)은 상술한 구성 외에도 공지된 다양한 방법을 적용하여 실시할 수도 있을 것이다.
한편, 상기 흡착수단(110)에는 위치보정수단(120)의 회동조절이 보다 용이하게 이루어지도록 하는 구성이 더 포함되는 것이 바람직한데, 이와 같은 구성은 흡착수단(110)의 양측에 위치보정수단(120)의 보정플레이트(121)에 안착되는 롤러(115)를 추가로 구성하는 것으로 용이하게 이룰 수 있으며, 상기 롤러(115)에 의한 마찰 및 마모 방지를 위하여 롤러(115)가 안착되는 보정플레이트(121)에는 패드(121a)를 추가로 구성하는 것이 더욱 바람직하다.
더욱이, 상기 흡착수단(110)의 일측에는 위치보정수단(120)의 보정플레이트와 탄성결합됨으로써 인장력을 통해 흡착수단(110)을 탄성고정토록 하는 탄성체(117)가 더 포함 구성되는 것이 더욱 바람직하며, 이와 같은 탄성체(117)에 의하면, 회동제어되는 흡착수단(110)의 떨림이나 흔들림 등이 방지되므로, 위치보정수단(120)에 의한 회동제어를 정밀하게 할 수 있게 된다.
또한, 본 발명에서는 웨이퍼셀(1)의 두께 변화에도 적절히 대응하여 금긋기 가공을 정밀하게 할 수 있도록 하는 수단이 더 포함 구성되는 것이 바람직하는데, 이는, 전후이동수단(140)에 구성되어 흡착수단(110)을 포함한 위치보정수단(120)의 높이조절을 이루게 하는 높이조절수단(130)을 상기 전후이동수단(140)과 위치보정수단(120) 사이에 추가 구성하는 것으로 용이하게 이룰 수 있다.
이러한 높이조절수단(130)은 고정플레이트(131)와, 높이조절스크류(133)와, 전후이동몸체(135)와, 제4리니어베어링(136)과, 승강몸체(137)와, 승강가이더(138)로 구성할 수 있으며, 이와 같은 구성은 이하에서 보다 상세히 설명한다.
먼저, 높이조절수단(130)의 고정플레이트(131)는 상기 전후이동수단(140)에 결합되어 전후이동수단(140)의 구동에 따라 전후방향으로 왕복 이동됨으로써 웨이퍼셀(1)을 전후방향으로 이동하게 하는 구성으로, 높이조절수단(130)의 설치를 위한 기본플레이트이다.
아울러, 높이조절스크류(133)은 통상의 브라켓을 통해 고정플레이트(131)에 연결설치되어 높이조절모터(132)의 구동에 따라 회전작동하는 구성으로, 공간활용을 할 수 있음은 물론, 승강가이더(139)와의 연계를 통한 용이한 작동을 위하여 상기 높이조절스크류(133)의 축이 전후방향으로 형성된다.
더불어, 전후이동몸체(135)는 상기 높이조절스크류(133)에 나사결합되어 높이조절스크류(133)의 회전작동에 따라 전후방향으로 이송되는 구성으로, 이를 위하여, 상기 전후이동몸체(135)의 하부가 고정플레이트(131)에 전후방향으로 슬라이드결합된다.
여기서, 전후이동몸체(135)의 슬라이드결합은 고정플레이트(131)와 전후이동몸체(135) 사이에 설치되는 제3리니어베어링(134)으로 이룰 수 있는데, 본 발명에서는 전후이동몸체(135)의 전후이동에 따라 승강몸체(137)가 연동하여 승강작동할 수 있도록 상기 전후이동몸체(135)의 상부에는 제1경사면(135a)이 형성되는 것을 특징으로 한다.
덧붙여, 제4리니어베어링(136)은 상기 전후이동몸체(135)의 제1경사면(135a)에 슬라이드결합되는 구성으로, 전후이동몸체(135)와 슬라이드결합되는 승강몸체(137)의 연동작동을 위해 구성된다.
그리고, 승강몸체(137)는 상기 위치보정수단(120)의 하부에 결합설치되어 웨이퍼셀의 설치 높이를 조절하는 구성으로, 제1경사면(135a)에 대응되는 제2경사면(137a)을 하부에 형성하여 제4리니어베어링(136)에 결합되어 진다.
아울러, 승강가이더(139)는 전후이동몸체(135)의 전후이동시 승강몸체(137)가 승강작동하는 것을 가이드하는 구성으로, 상기 고정플레이트(131)에 고정설치된 상태로 승강몸체(137)의 측면에 슬라이드결합되어 설치된다.
여기서, 상기 승강가이더(139)는 제5리니어베어링(138)을 통해 승강몸체(137)의 측면에 슬라이드결합되는 것이 바람직하며, 한 쌍으로 구성됨으로써 승강몸체(137)의 양측에 상하방향으로 슬라이드결합되는 것이 더욱 바람직하다.
따라서, 상기 높이조절수단(130)에 구성된 높이조절모터(132)가 구동하여 높이조절스크류(133)가 회전작동하게 되면, 전후이동몸체(135)가 전후방향으로 이동하게 되고, 이와 동시에, 제4리니어베어링(136)을 통해 전후이동몸체(135)의 제1경사면에 슬라이드결합된 승강몸체(137)가 승강가이더(139)의 안내를 받으면서 승강작동하게 되며, 이로 인해, 위치보정수단(120)의 높이가 변경되어 흡착수단(110)에 흡착되어 있는 웨이퍼셀(1)의 높이조절이 이루어진다.
또한, 상기 전후이동수단(140)은 감지수단(150)을 기준으로 하여 양측으로 대칭되게 배치됨으로써 상기 전후이동수단(140)이 전후방향으로 교차되게 하면서 연속작업이 가능하게 할 수도 있는데, 이때에는, 각각의 전후이동수단(140)에 구성되어 서로 대칭되게 구비되는 흡착수단(110)의 높이가 서로 다르게 위치됨으로써 서로 방해가 되는 현상이 없게 제작되어야 할 것이다.
둘째, 감지수단(150)은 상기 테이블(10)에 설치되어 흡착수단(110)의 감지홀(111)을 통해 상기 웨이퍼셀(1)이 정렬된 상태를 감지하는 구성으로, 테이블(10)에 설치되는 설치플레이트(151)와, 상기 설치플레이트(151)에 구성되어 흡착수단(110)의 감지홀(111)을 통해 웨이퍼셀(1)의 배열을 검사하는 검사부(153)와, 상기 검사부(153)에 인접설치되어 웨이퍼셀(1)에 빛을 조사하는 조명(155)으로 이루어진다.
셋째, 레이저조사수단(160)은 상기 전후이동수단(140)의 상측에 배치되도록 테이블(10)에 설치되어, 정렬된 상태로 전후 이동되는 웨이퍼셀(1)의 표면에 금긋기 가공을 이루는 구성으로, 프로그램 세팅 값에 따라 웨이퍼셀(1)의 원하는 부분에 금긋기 가공을 이룰 수 있도록 되어 있다.
즉, 통상의 웨이퍼셀(1)은 가로 * 세로의 넓이가 160mm * 160mm로 되어 있는데, 레이조조사수단(160)을 이용한 레이저 가공은 한 자리에서 180mm * 180mm까지 가공 작업이 가능하도록 되어 있어, 상기 레이저조사수단(160)의 움직임 없이도 웨이퍼셀(1)의 금긋기 가공을 용이하게 이룰 수 있게 된다.
또한, 본 발명은 웨이퍼셀(1)의 공급에서부터 배출까지 모든 공정이 자동화 되는 것이 바람직하는데, 이와 같은 구성은 전후이동수단(140)의 전방에 배치되어 웨이퍼셀(1)을 로딩하는 공급로딩수단(11)을 구비한 배치검수사단(15)을 테이블(10)의 전방에 구성하고, 상기 테이블(10)의 후방에는 전후이동수단(140)의 후방에 배치되어 금긋기 가공이 이루어진 웨이퍼셀(1)을 로딩시키는 배출로딩수단(1)이 더 포함 구성되는 것으로 용이하게 이룰 수 있을 것이다.
아울러, 상기 배치검수수단(15)에는 로딩되는 웨이퍼셀(1)의 불량을 선 검사하여 제작되는 완성품에 불량이 생기지 않도록 하는 비전검사장치(12)가 더 포함 구성되는 것이 바람직하며, 이를 위하여, 상기 공급로딩수단(11)과 전후이동수단(140) 사이에는 공급로딩수단(11)을 통해 로딩되는 웨이퍼셀(1)을 회전 이동시켜 비전검사장치(12) 및 흡착수단(110)에 안착시키는 작용을 하는 회전픽커(13)가 더 포함 구성되는 것이 더욱 바람직하다.
그리고, 상기 전후이동수단(140)과 배출로딩수단(17) 사이에는 금긋기 된 웨이퍼셀(1)을 배출이송하는 이동픽커(미도시)가 더 포함 구성되는데, 상기 이동픽커는 웨이퍼셀(1)의 단순 배출을 위한 구성이므로, 회전운동이 아닌 직선 운동하게 제작하는 것이 바람직하며, 상술한 배치검수수단(15)의 회전픽커(13)의 일측에는 불량 웨이퍼셀(1)을 적재하여 한꺼번에 처리할 수 있도록 하는 적재플레이트(14)가 더 포함 구성되는 것이 좋다.
이하에서는 본 발명의 태양광 셀 제작시스템(500)에 구성된 싱귤레이터(200)에 대해 보다 상세히 설명한다.
상기 싱귤레이터(200)는 도 9 내지 도 14에 도시된 바와 같이 레이저스크라이버(100)를 통해 금긋기 가공이 이루어진 웨이퍼셀(1)을 절단 및 정렬시키는 장치로서, 웨이퍼셀(1)이 안착되는 안착플레이트(211)를 양측에 대칭되게 구성하여 중앙에 이동홀(213)을 형성하는 안내부(210); 테이블(20)에 설치되어 안착플레이트(211)에 안착된 웨이퍼셀(1)을 전방으로 이동시키는 웨이퍼셀이동수단(220); 상기 안내부(210)에 구성된 안착플레이트(211)와의 사이에 웨이퍼셀(1)이 통과하는 이동통로가 형성되도록 상기 안착플레이트(211)의 후방 상측으로 이격배치되는 지지플레이트(231)를 구성한 지지수단(230); 상기 테이블(20)에 설치되어 이동통로를 통과하는 웨이퍼셀(1)을 금그어진 부분과 대응되게 절단하여 스트립(1a)으로 형성시키는 절단수단(240); 상기 절단수단(240)을 통과한 스트립(1a)을 흡착하여 이동배치하는 스트립이동배치수단(250);을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.
이하에서는 안내부(210)와, 웨이퍼셀이동수단(220)과, 지지수단(230)과, 절단수단(240)과, 스트립이동배치수단(250)으로 이루어진 본 발명의 싱귤레이터(200)에 대해 보다 상세히 설명한다.
첫째, 안내부(210)는 레이저 스크라이버를 통해 금긋기 가공이 이루어진 웨이퍼셀(1)을 안착지지하는 구성으로, 테이블(20)에 결합되는 통상의 브라켓을 통해 양측으로 대칭되게 설치되는 안착플레이트(211)를 구성한다.
그리고, 대칭되게 구성되는 안착플레이트(211)의 사이 즉, 중앙에는 상기 안착플레이트(211)에 안착된 웨이퍼셀(1)을 이동시키기 위한 이동홀(213)이 형성되는데, 상기 이동홀(213)은 안착플레이트(211)가 서로 이격되어 설치되는 것에 의해 형성된다.
둘째, 웨이퍼셀이동수단(220)은 상술한 바와 같이 안착플레이트(211)에 안착된 웨이퍼셀(1)을 전방으로 이동시키는 구성으로, 이를 위하여, 상기 테이블(20)에 전후방향으로 설치되는 이동레일(221)과, 상기 이동레일(221)의 상측에 전후방향으로 설치되어 이동모터(222)에 의해 구동하는 이동스크류(223)를 구성한다. 그리고, 상기 이동모터(222)는 이동스크류(223)를 직접 구동시킬 수 있도록 구성될 수도 있으나, 장치의 부피 감소를 위해 통상의 밸트풀리로 결합되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 웨이퍼셀이동수단(220)에는 상기 이동스크류(223)에 결합된 상태로 하부가 이동레일(221)에 베어링결합되어 이동모터(222)의 구동에 따라 전후방향으로 움직이는 이동몸체(224)가 구성되고, 상기 이동몸체(224)에는 안내부(210)의 이동홀(213)에 위치되어 안착플레이트(211)에 안착된 웨이퍼셀(1)을 전방으로 이동시키는 이동부재(225)가 설치된다.
따라서, 상기 이동모터(222)가 구동되면, 상기 이동몸체(224)에 설치되어 이동스크류(223) 및 이동레일(221)을 따라 전후방향으로 이동되는 이동부재(225)에 의해 안착플레이트(211)에 안착되어 있는 웨이퍼셀(1)을 이동시킬 수 있게 된다.
아울러, 상기 웨이퍼셀이동수단(220)에는 웨이퍼셀(1)의 이송에 따른 지체 없이 연속적인 이송을 이룰 수 있도록 하는 구성이 더 포함되는 것이 바람직한데, 이와 같은 구성은, 상기 웨이퍼셀이동수단(220)을 이동홀(213)을 중심으로 양측으로 대칭되게 구성하고, 상기 이동몸체(224)에는 이동부재(225)를 승강이동시키는 승강수단(229)을 구성하는 것으로 용이하게 이룰 수 있다.
그리고, 상기 승강수단(229)은 이동몸체(224)와 이동부재(225) 사이에 설치되어 상기 이동부재(225)를 승강시키는 통상의 실린더로 용이하게 구성할 수 있을 것이다.
더불어, 상기 이동부재는 웨이퍼셀에 부딪치는 충격을 완충시키는 작용을 하도록 함으로써 상기 웨이퍼셀이 충격에 의한 파손이 발생하지 않도록 구성하는 것이 바람직한데, 이와 같은 구성은, 상기 이동부재(225)를 턱(226a)을 구성하여 이동몸체(224)에 결합되는 고정부(226)와, 상기 웨이퍼셀(1)을 미는 밀대(227a)를 구성하여 고정부(226)의 전후방향으로 슬라이드결합되는 이동부(227)와, 상기 고정부(226)의 턱(226a)과 이동부(227)의 사이에 설치되어 밀대(227a)가 웨이퍼셀(1)을 미는 충격을 흡수하는 완충재(228);로 용이하게 구성할 수 있다.
셋째, 지지수단(230)은 상술한 바와 같이 안착플레이트(211)의 후방 상측으로 이격배치되는 지지플레이트(231)을 구성하여 웨이퍼셀(1)이 통과하는 이동통로를 형성하는 구성으로, 절단수단(240)을 이용한 웨이퍼셀(1)의 절단시 상기 웨이퍼셀(1)을 지지하는 작용을 한다.
이를 위하여, 상기 지지수단(230)은 상기 안착플레이트(211)의 후방 상측으로 이격배치되는 지지플레이트(231)와, 상기 지지플레이트(231)의 하부에 구성되어 안착플레이트(211)와의 사이에 웨이퍼셀(1)이 공급되는 이동통로를 형성시키는 지지바(233)를 구성하며, 상기 지지바(233)는 웨이퍼셀(1)의 원할한 공급을 위하여 상기 웨이퍼셀(1)이 공급되는 전방 하측 모서리부분이 라운드처리되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 지지수단(230)에는 안착플레이트(211)의 상측에 이격배치되는 지지플레이트(231)의 설치높이를 변경시킬 수 있도록 하는 높이조절부(237)가 더 포함 구성되는데, 상기 높이조절부(237)는 테이블(20)에 연결설치되는 승강모터(235)의 구동에 따라 승강작동할 수 있도록 안착플레이트(211)의 양측에 상하방향으로 슬라이드결합되어 지지플레이트(231)의 양측에 결합되는 통상의 결합봉으로 용이하게 구성할 수 있으며, 이를 통해, 이동통로의 사이즈 조절을 이룰 수 있다.
따라서, 상기 높이조절부(237)에 의하면, 웨이퍼셀(1)의 두께에 따라 이격공간의 사이즈 조절을 이룸으로써 다양한 두께를 가진 웨이퍼셀(1)을 손쉽게 절단할 수 있을 뿐만 아니라, 고장발생시 유지보수를 용이하게 이룰 수 있게 되는 장점이 있다.
넷째, 절단수단(240)은 상술한 바와 같이 상기 테이블(20)에 설치되어 이동통로를 통과하는 웨이퍼셀(1)을 금그어진 부분과 대응되게 절단하여 스트립(1a)으로 형성시키는 구성으로, 연결테이블(242)과, 절단구동스크류(244)와, 절단구동몸체(245)와, 연동작동부(249)로 이루어지는 것이 바람직하다.
먼저, 절단수단(240)의 연결테이블(242)는 전후방향으로 형성되는 구동레일(241)을 구성하여 테이블(20)에 연결설치되는 구성으로, 상기 절단수단(240)의 작동을 위한 구성의 설치를 위해 구비된다.
또한, 절단구동스크류(244)는 상기 구동레일(241)의 상측에 전후방향으로 설치되어 절단구동모터(243)에 의해 구동함으로써 절단수단(240)의 작동을 이루게 하는 구성으로, 통상의 브라켓을 통해 연결테이블(242)에 연결설치되며, 공간활용을 위하여 상기 절단구동모터(243)는 밸트풀리로 연결설치되는 것이 바람직하다.
또한, 절단구동몸체(245)는 상기 절단구동스크류(244)에 결합된 상태로 하부가 구동레일(241)에 베어링결합되어 절단구동스크류(244)의 구동에 따라 전후방향으로 움직이는 구성으로, 연동작동부(249)를 연동시키는 것을 통해 웨이퍼셀(1)의 절단을 이루게 하는 작용을 하며, 이를 위하여, 상기 절단구동몸체(245)에는 연동작동부(249)가 끼워지는 결합홀(245a)이 일측에 형성되는 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 결합홀(245a)은 절단구동몸체(245)에 일체로 형성할 수도 있으나, 용이한 조립설치를 위하여 상기 결합홀(245a)이 형성된 결합구를 절단구동몸체(245)에 결합하여 설치하는 것이 바람직하다.
또한, 연동작동부(249)는 상술한 바와 같이 웨이퍼셀(1)의 절단작용을 할 수 있도록, 이동통로를 통과하는 웨이퍼셀(1)이 삽입되는 삽입홀(246a)을 형성하여 안내부(210)의 후방에 배치되는 절단바(246)를 구성한다.
그리고, 상기 절단바(246)는 테이블(20)에 결합되는 지지바(247a)에 베어링(247b)결합되는 한 쌍의 연동지지구(247)에 의해 설치되는데, 상기 연동지지구(247)는 일측이 절단바(246)에 고정결합됨으로써 상기 절단바(246)를 회동시키는 작용을 하며, 이를 통해, 상기 절단바(246)의 삽입홀(246a)에 삽입된 웨이퍼셀(1)을 절단하는 작용을 한다.
아울러, 상기 연동작동부(249)에는 연동지지구(247)에 고정결합된 상태로 절단구동몸체(245)의 결합홀(245a)에 끼워지는 연동구(248)가 더 포함 구성된다.
따라서, 상기 절단구동스크류(244)가 절단구동모터(243)에 의해 회동구동되면, 절단구동몸체(245)의 전후이동에 따라 결합홀(245a)에 끼워진 연동구(248)가 베어링(247b)을 중심으로 회동하게 되어 절단바(246)의 회동작동이 이루어지며, 이로 인해, 절단바(246)의 삽입홀(246a)에 삽입된 웨이퍼셀(1)이 절단되어 진다.
다섯째, 스트립이동배치수단(250)은 상기 절단수단(240)을 통과한 스트립(1a)을 흡착하여 이동배치하는 구성으로, 상기 테이블(20)에 구성되어 절단된 스트립(1a)을 전후방향으로 흡착이동시키는 흡착이동부(258)와, 상기 절단수단(240)의 후방에 배치되어 흡착이동부(258)을 통해 이동된 스트립(1a)을 흡착지지하는 흡착지지부(259);를 포함하여 이루어진다.
또한, 상기 흡착이동부(258)는 상술한 바와 같이 스트립을 흡착 이동배치하는 구성으로, 테이블(20)에 설치되는 흡착이동테이블(251)과, 상기 흡착이동테이블(251)에 전후방향으로 설치되어 흡착이동모터(252)에 의해 구동되는 흡착이동스크류(253)와, 상기 흡착이동스크류(253)에 결합된 상태로 하부가 흡착이동테이블(251)에 리니어베어링(254) 결합되어 흡착이동모터(252)의 구동에 따라 전후방향으로 움직이는 흡착이동몸체(255)와, 상기 흡착이동몸체에 결합된 상태로 흡착지지부의 내부에 배치되 스트립을 흡착하는 흡착구(256)로 이룸으로써, 웨이퍼셀(1)이 절단됨에 따라 형성된 스트립(1a)의 이동 배치를 용이하게 이룰 수 있을 것이다.
아울러, 상기 흡착이동부(258)는 승강작동하도록 구성됨으로써 스트립(1a)의 이동배치에 있어 걸림 발생과 같은 문제점이 생기지 않게 하는 것이 바람직한데, 이를 위해서는, 상기 흡착구(256)를 통상의 결합봉(256a)을 이용하여 흡착이동몸체(255)의 상하방향으로 슬라이드결합되게 한 상태로 흡착지지부(259)의 내부에 배치되게 해야 할 것이며, 이러한 흡착구(256)는 테이블(20)에 승강작동수단(257)을 더 포함 구성시켜 승강작동이 이루어지게 해야 할 것이다.
더불어, 상기 승강작동수단(257)은 상술한 바와 같이 흡착구(256)의 승강작동을 위한 구성으로, 통상의 지지대를 통해 상기 테이블(20)의 하측으로 이격설치되는 설치플레이트(257a)와, 스크류를 구성하여 상기 설치플레이트(257a)에 결합되는 모터(257b)와, 상기 스크류에 결합된 상태로 지지대에 베어링결합됨과 동시에 흡착구(256)에 연결되는 승강플레이트(257c)로 구성되는 것이 바람직하며, 상기 흡착구(256)와 승강플레이트(257c)의 연결을 위하여, 상기 테이블(20)에는 흡착구(256)에 구성된 결합봉(256a)이 끼워지는 관통홀(20a)이 형성되어야 할 것이다.
그리고, 상기 흡착구(256)와 승강플레이트(257c)의 연결은 상기 흡착구(256)에 구성된 결합봉(256a)의 하단에 롤러(256b)를 구성하고, 상기 승강플레이트(257c)에는 롤러(256b)가 끼워지는 가이드(257d)를 구성함으로써 흡착구(256)의 승강작동 및 전후이동을 용이하게 이룰 수 있도록 하는 것이 더욱 바람직하다.
한편, 본 발명에서는 금긋기 가공이 완료된 웨이퍼셀(1)의 공급에서부터 절단 및 절단된 스트립(1a)의 정렬 및 이동배치까지의 모든 공정이 자동화되는 것이 바람직한데, 이와 같은 구성은, 상기 테이블(20)의 전방에 웨이퍼공급수단(24)을 더 포함 구성하고, 상기 테이블(20)의 후방에는 스트립배출수단(29)을 더 포함 구성하는 것으로 용이하게 이룰 수 있을 것이며, 이하에서는, 상기 웨이퍼공급수단(24)과 스트립배출수단(29)에 대해 보다 상세히 설명한다
먼저, 웨이퍼공급수단(24)은 상술한 바와 같이 테이블(20)의 전방에 설치되는 구성으로, 금긋이 가공이 이루어진 웨이퍼셀(1)을 공급하는 통상의 공급로딩부(21)와, 상기 공급로딩부(21)의 후방에 배치되어 공급로딩된 웨이퍼셀(1)을 반전시켜 공급하는 플리퍼부(22)와, 상기 플리퍼부(22)를 통해 반전된 웨이퍼셀(1)을 흡착하여 안내부(210)의 안착플레이트(211)에 안착시키는 흡착이동공급픽커(23)로 이루어진다.
여기서, 상기 플리퍼부(22)는 금긋기 가공을 위해 상면이 아래 방향에 위치되도록 뒤집어져 배치된 웨이퍼셀(1)을 다시 뒤집음으로써 상면이 위를 향하게 하는 구성으로, 모터의 구동에 따라 회동작동하는 통상의 구성에 흡기부를 설치하는 것을 용이하게 이룰 수 있을 것이며, 상기 흡착이동공급픽커(23)는 전후 및 상하방향으로 이동되는 픽커를 구비하는 것으로 용이하게 구성할 수 있을 것이다.
또한, 스트립배출수단(29)은 상술한 바와 같이 테이블(20)의 후방에 설치되는 구성으로, 스트립이동배치수단(250)을 통해 후방으로 이동배치된 스트립(1a)을 운반하는 스트립운반부(25)와, 상기 스트립운반부(25)를 통해 운반된 스트립(1a)을 정렬시켜 전후방향으로 이동시키는 스트립정렬이동부(26)와, 상기 스트립정렬이동부(26)의 상측에 구성되어 정렬된 스트립(1a)을 검사하는 검사부(27)와, 정렬된 복수의 스트립(1a)을 흡착이동배출픽커(28a)를 통해 전달받아 로딩시키는 배출로딩부(28)로 이루어진다.
여기서, 상기 스트립운반부(25)는 스트립(1a)을 흡착하는 피커가 모터의 구동에 따라 회동되도록 함으로써 스트립(1a)을 단순 운반하는 구성이고, 상기 스트립정렬부(26)는 운반되는 스트립(1a)을 일정간격으로 흡착 배치할 수 있도록 전후방향으로 이동되는 구성이다.
따라서, 상기 스트립배출수단(29)에 의하면, 분리절단된 스트립(1a)을 스트립정렬부(26)에 일정간격으로 흡착배치한 상태에서, 흡착이동배출픽커(28a)를 이용하여 상기 스트립정렬부(26)에 배치된 모든 스트립(1a)을 배출로딩부(28)로 한꺼번에 옮길 수 있으며, 이 과정에서 검사부(27)를 통해 스트립정렬부(26)에 흡착배치된 모든 스트립(1a)의 검사를 이룰 수 있으므로 완성된 제품에 불량이 발생하는 것을 차단할 수 있게 된다.
이하에서는 본 발명의 태양광 셀 제작시스템(500)에 구성된 스트링거(300)에 대해 보다 상세히 설명한다.
상기 스트링거(300)는 도 15 내지 도 22에 도시된 바와 같이 다수의 스트립(1a)을 서로 접합시켜 셀스트링어셈블리(3)로 형성시키는 장치에 관한 것으로, 테이블(30)에 전후방향으로 설치되는 이동수단(311)과, 흡착홀(312)을 형성하여 상기 이동수단(311)에 결합되는 흡착부(313)로 구성된 흡착이동수단(310); 상기 테이블(30)에 설치되어 흡착이동수단(310)의 흡착부(313)로 버스바(2)를 공급하는 버스바공급수단(320); 상기 흡착이동수단(310)의 상측에 배치되어 흡착부(313)에 흡착된 다수의 스트립(1a)과 버스바(2)에 접착액을 도포하는 접착액도포수단(330); 상기 흡착이동수단(310)의 후방에 설치되어 접착액이 도포된 다수의 스트립(1a)과 버스바(2)를 이송시키는 이송전달수단(370); 접착액이 도포된 다수의 스트립(1a)과 버스바(2)를 이송전달수단(360)을 통해 순차적으로 겹쳐지게 공급받아 셀스트링어셈블리(3)로 접합시키는 접합이동수단(380);을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.
이하에서는 흡착이동수단(310)과, 버스바공급수단(320)과, 접착액도포수단(330)과, 이송전달수단(370)과, 접합이동수단(380)으로 이루어진 본 발명의 스트링거(300)에 대해 보다 상세히 설명한다.
첫째, 흡착이동수단(310)은 싱귤레이터(200)를 통해 절단된 스트립(1a)을 접합시키기 위해 상기 스트립(1a)을 후방으로 흡착이동시키는 구성으로, 테이블(30)에 전후방향으로 설치되는 이동수단(311)과, 상기 이동수단(311)의 이동판(311a)에 결합되어 이동수단(311)의 구동에 따라 전후방향으로 움직이는 흡착부(313)를 구성한다.
아울러, 상기 흡착부(313)에는 통상의 호스를 통해 진공발생기(미도시)에 연결됨으로써 상면에 안착되어진 스트립(1a) 및 버스바(2)를 흡착하는 흡착홀(312)이 형성된다.
또한, 상술한 흡착이동수단(310)은 흡착부(313)의 전후이동에 따라 걸리는 시간에 의한 지연이 방지되도록 구성하는 것이 바람직한데, 이러한 구성은, 상기 흡착부(313)를 서로 대칭되게 한 쌍으로 구성함으로써 교대로 움직이게 하는 것으로 용이하게 이룰 수 있을 것이다.
아울러, 이와 같이 흡착부(313)를 한 쌍으로 서로 대칭되게 구성하였을 때에는, 한 쌍으로 서로 대칭되게 구성된 흡착부(313)가 전후이동 과정에서 교차 즉, 서로 부딪치는 것이 방지되도록 하는 승강수단(315)이 흡착부(313)에 더 포함 구성되는 것이 바람직하다.
그리고, 상기 승강수단(315)은 이동수단(311)의 이동판(311a)에 고정설치되어 회동스크류(315a)를 회동시키는 모터(315b)와, 상기 회동스크류(315a)에 너트결합된 상태로 하부가 이동판(311a)에 슬라이드 결합되어 전후방향으로 움직이며 일측에 경사면(315c)을 형성하는 전후이동체(315d)와, 상기 흡착부(313)의 바닥면에 고정설치되어 전후이동체(315d)의 양측으로 이격설치되는 가이더(315e)와, 상기 전후이동체(315d)의 경사면(315c)에 슬라이드 결합 됨과 동시에 양측이 가이더(315e)의 내측면에 슬라이드 결합되어 전후이동체(315d)의 전후이동시 승강되는 승강체(315f)로 용이하게 구성할 수 있을 것이다.
둘째, 버스바공급수단(320)은 셀스트링어셈블리(3) 제작시 다수로 접착되는 스트립의 양단에 버스바(2)를 배치함으로써 제작되는 셀스트링에셈블리(3)에 전기적인 연결을 하기 위한 준비를 하는 구성으로, 버스바(2)가 수납되어 있는 버스바수납부(321)와, 상기 버스바수납부(321)에 수납되어 있는 버스바(2)를 흡착하여 흡착이동수단(310)의 흡착부(313)로 이동배치하는 이송부(323)로 구성할 수 있다.
아울러, 버스바(2)는 40여개의 스트립의 최전방과 최후방에 배치되어 전기적인 연결을 이루게 하는 구성으로, 최전방에 배치되는 것과 최후방에 배치되는 것이 서로 대칭되게 배치되어야 하므로 상기 버스바수납부(321)가 2개로 분할 구성되는 것이 바람직하며, 상기 이송부(323) 역시 각각의 버스바수납부(321)에 적재된 버스바(2)만 이동배치할 수 있도록 한 쌍으로 구성되는 것이 더욱 바람직하다.
그리고, 버스바(2)의 흡착 및 이동배치를 위하여 상기 버스바공급수단(320)에는 상,하,좌,우,전,후 방향으로 이동시키는 구성이 더 포함되어야 하는데, 본 발명에서는, 상기 버스바수납부(321)의 하부에 즉, 테이블(30)에 통상에 전후이동수단(321a)을 구성시키고, 이송부(323)에는 상하이동수단(323a) 및 좌우이동수단(323b)을 구성시키는 것으로 용이하게 이룰 수 있을 것이며, 이와 같은 각각의 이동수단(321a, 323a, 323b)은 종래에 공지된 통상의 구성으로 이룰 수 있으므로, 자세한 설명은 생략한다.
또한, 본 발명에서는 흡착이동수단(310)에 구성되어 흡착부(313)에 흡착되어진 스트립(1a)과 버스바(2)를 정렬시키는 정렬수단(340)이 더 포함 구성됨으로써 이송전달수단(370)을 통한 이동배치시 스트립(1a)과 버스바(2)를 정확한 위치에 배치할 수 있게 하는 것이 바람직하며, 이를 위하여, 상기 정렬수단(370)은 흡착이동수단(310)의 양측에 서로 대칭되게 구성되도록 테이블(30)에 설치된다.
따라서, 상기 정렬수단(340)에 의하면, 흡착부(313)에 흡착되어 있는 다수의 스트립(1a)과 버스바(2)를 서로 대향되는 방향으로 밀어낼 수 있으므로, 상기 스트립(1a)과 버스바(2)가 항상 흡착부(313)의 정 가운데에 위치되도록 정렬시킬 수 있게 된다.
이러한 정렬수단(340)은 테이블에 고정설치되는 브라켓(341)과, 상기 브라켓(341)의 상부에 결합되는 결합판(342)과, 상기 결합판(342)에 결합되어 모터의 구동에 따라 회동하는 스크류(343)와, 상기 스크류(343)에 너트결합된 상태로 결합판(342)에 슬라이드 결합되어 좌우방향으로 움직이는 밀대(344)로 용이하게 구성할 수 있을 것이며, 상기 브라켓(341)과 결합판(342)의 사이에는 밀대(344)의 위치를 미세보정할 수 있는 미세보정수단(345)이 더 포함 구성될 수도 있을 것이다.
또한, 정렬수단(340)이 위치된 부분의 흡착이동수단(310)의 상측에는 상기 정렬수단(340)을 통해 정렬된 다수의 스트립(1a)과 버스바(1b)를 검사하기 위한 통상의 검사장치(35)가 더 포함 구성됨으로써 제품의 불량발생을 미연에 방지토록하는 것이 바람직하며, 이와 같은 검사장치(35)는 접착액도포수단(330)에 구성되는 상판(332)에 결합하는 것으로 용이한 설치를 이룰 수 있을 것이다.
셋째, 접착액도포수단(330)은 다수의 스트립(1a)과 버스바(2)를 서로 접착시키는 것을 통해 셀스트링에셈블리(3)로 제작할 수 있도록, 흡착부(313)에 흡착된 다수의 스트립(1a)과 버스바(2)에 접착액을 도포하는 수단으로, 흡착이동수단(310)의 상측에 배치된다.
이를 위하여, 상기 접착액도포수단(330)은 테이블(30)에 고정설치되는 복수의 고정프레임(331)과, 상기 고정프레임(331)에 결합되는 상판(332)과, 상기 상판(332)에 좌우방향으로 결합되는 좌우이송수단(333)과, 상기 좌우이송수단(333)에 결합되어 좌우방향으로 이송되는 이송몸체(334)와, 상기 이송몸체(324)에 구성되어 승강모터(335)의 구동에 따라 승강하여 접착액을 도포하는 도포기(336)로 구성하는 것이 바람직하다.
그리고, 상기 도포기(336)는 좌우방향으로 미세한 위치보정이 이루어질 수 있도록 구성함으로써 원하는 정확한 부위에 접착액을 도포할 수 있게 하는 것이 더욱 바람직한데, 이와 같은 구성은 상기 도포기(336)를 이송몸체(334)에 슬라이드 결합되게 한 상태에서 보정모터(337)의 구동에 따라 회동하는 스크류와 너트결합을 통해 좌우방향으로 미세한 움직임을 이룰 수 있게 하는 통상의 구성으로 용이하게 이룰 수 있을 것이다.
넷째, 이송전달수단(370)은 상기 흡착이동수단(310)의 후방에 설치되어 접착액이 도포된 다수의 스트립(1a)과 버스바(2)를 접합이동수단(380)으로 이송시켜 배치하는 구성으로, 흡착이동수단(310)의 후방에 배치되어 접착액이 도포된 다수의 스트립(1a)과 버스바(2)를 흡착하여 반전배치하는 플리퍼(350)와, 상기 플리퍼(350)에 흡착된 상태로 반전배치된 스트립(1a)과 버스바(2)를 각각 흡착하여 일부가 겹쳐지도록 접합이동수단(380)에 배치시키는 작동픽커(360)로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 플리퍼(350)는 흡착이동수단(310)과 접합이동수단(380)의 사이에 위치하도록 테이블(30)에 고정설치되는 지지프레임(351)과, 상기 지지프레임(351)에 결합되어 회전작동하는 구동축(352)을 구성한 구동모터(353)와, 상기 구동축(352)에 결합되는 편심캠(354)과, 상기 편심캠(354)의 상측에 배치되어 편심캠(354)의 회동작동에 따라 승강되는 승강작동부(357)와, 상기 승강작동부(357)에 연결되어 회동작동하는 회동축(358a)을 구성한 회동모터(358)와, 상기 회동축(358a)에 결합되어 회동축(358a)의 구동에 따라 180°회전하여 반전배치되는 흡착수단(359)으로 구성될 수 있을 것이다.
그리고, 상기 플리퍼(350)에 구성된 승강작동부(357)는 상기 편심캠(354)의 상측에 배치되어 편심캠(354)의 외주에 밀착되는 승강구(355)와, 상기 승강구(355)의 양측에 각각 구성되어 지지프레임(351)의 내측면에 상하방향으로 슬라이드결합되는 승강지지대(356)로 구성될 수 있는데, 상기 승강구(355)에는 편심캠(354)에 의한 작동이 보다 원활하게 이루어질 수 있도록 상기 편심캠(354)에 밀착되는 롤러(355a)가 더 포함 구성되는 것이 바람직하며, 상기 플리퍼(350)에는 승강작동부(357)에 결합되어 흡착수단(359)의 회동을 180˚로 제한하는 제한부재(359)가 더 포함 구성되는 것이 더욱 바람직하다.
더불어, 상기 플리퍼(350)의 상측에는 플리퍼(350)를 통해 반전배치된 스트립(1a)과 버스바(2)를 검사 즉, 스트립(1a)과 버스바(2)의 반대면을 검사하는 검사장치(350a)가 추가로 더 포함 구성되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 작동픽커(360)는 플리퍼(350)를 통해 반전배치된 다수의 스트립(1a)과 버스바(2)를 흡착하여 접합이동수단(380)으로 이송배치시키는 구성으로, 테이블(30)의 양측에 전후방향으로 형성되는 전후이동작동부(361)와, 상기 전후이동작동부(361)의 상부에 결합되어 전후이동작동부(361)의 구동에 따라 전후방향으로 이동하는 좌우이동작동부(363)와, 상기 좌우이동작동부(363)에 결합되어 좌우이동작동부(363)의 구동에 따라 좌우방향으로 이동하되 모터(364b)의 구동에 의해 승강작동하는 픽커부(367)로 이루어진다.
아울러, 상기 픽커부(367)는 각각의 스트립(1a) 및 버스바(2)를 개별적으로 승강이동시켜 서로 겹쳐지게 배치할 수 있도록 구성되는데, 이를 위해 상기 픽커부(367)는 통상의 브라켓을 통해 상기 좌우이동작동부(363)에 결합되어 모터(364b)의 구동에 따라 스크류 및 레일(364c)의 안내를 받아 승강하는 승강몸체(364)와, 상기 승강몸체(364)의 하부에 다수로 결합되는 엑츄에이터(365)와, 각각의 엑츄에이터(365)에 구성되어 개별작동하는 픽커(366)로 구성되는 것을 특징으로 한다.
다섯째, 접합이동수단(380)은 접착액이 도포된 다수의 스트립(1a)과 버스바(2)를 이송전달수단(370)에 구성된 작동픽커(360)를 통해 순차적으로 겹쳐지게 공급받아 셀스트링어셈블리(3)로 접합시키는 구성으로, 전후방향으로 형성되는 레일(381a)을 구성하여 상기 흡착이동수단(310)의 후방으로 이격배치되는 지지대(381)와, 상기 지지대(381)에 고정설치되어 모터(382)에 의해 구동되는 접합이동스크류(383)와, 상기 접합이동스크류(383)와 레일(381a)에 각각 결합되어 모터(382)의 구동에 따라 전후로 이동되는 이동플레이트(385)와, 상기 이동플레이트(385)의 상부에 구성되어 이송전달수단(370)을 통해 공급되는 각각의 스트립(1a)과 버스바(2)를 흡착고정하는 흡착테이블(387)과, 상기 흡착테이블(387)의 내부에 설치되어 스트립(1a)과 버스바(2)에 도포된 접착액를 가열함으로써 각각의 스트립(1a)과 버스바(2)의 접합을 이루게 하는 히터(389);로 구성할 수 있을 것이다.
한편, 본 발명에서는 스트립(1a)의 공급에서부터 접착 및 이동배치에 이르기까지의 모든 공정이 자동화되는 것이 바람직한데, 이와 같은 스트립(1a)의 자동공급 공정 상기 테이블(30)의 전방에 스트립(1a)을 공급하는 공급로딩부(31)와, 상기 공급로딩부(31)를 통해 공급되는 스트립(1a)을 흡착이동수단(310)의 흡착부(313)로 이동배치하는 이동픽커(32)로 이루어진 스트립공급수단(33)을 더 포함 구성하는 것으로 용이하게 이룰 수 있을 것이며, 접착 제작된 셀스트링어셈블리(3)의 자동배출 공정은 상기 접합이동수단(380)에 구성된 이동플레이트(385)가 모터(382)의 구동에 따라 전후로 이동되도록 된 것에 의해 원활하게 이룰 수 있다.
이하에서는 본 발명의 태양광 셀 제작시스템(500)에 구성된 레이업장비(400)에 대해 보다 상세히 설명한다.
상기 레이업장비(400)는 도 23 내지 도 26에 도시된 바와 같이 상부에 이송롤러(411)가 다수로 설치된 이송테이블(410); 상부에 접착시트를 구비하여 이송테이블(410)의 이송롤러(411)에 안착되는 유리판(420); 상기 이송테이블(410)에 구성되어 유리판(420)을 정렬시키는 정렬수단(430); 스트링거(300)를 통해 형성된 셀스트링어셈블리(3)를 흡착이송시켜 유리판(420)의 상부에 배열시키는 배열픽커(441)를 구성한 로봇(440);을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.
이하에서는 이송테이블(410)과, 유리판(420)과, 정렬수단(430)과, 로봇(440)을 포함하여 이루어진 본 발명의 레이업장비(400)에 대해 보다 상세히 설명한다.
첫째, 이송테이블(410)은 유리판(420)에 배열된 셀스트링어셈블리(3)를 이동배치하기 위한 구성으로, 상부에는 유리판(420)이 안착되는 이송롤러(411)가 등 간격으로 다수 설치된다.
그리고, 상기 이송롤러(411)는 일측이 연동롤러(413)에 연결설치되어 상기 연동롤러(413)의 회동에 따라 연동되는데, 상기 연동롤러(413)는 이송테이블(410)의 내부에 설치되는 통상의 모터(미도시)의 구동에 따라 밸트풀리(415)로 연결되어 작동하도록 구성된다.
둘째, 유리판(420)은 전술한 바와 같이 이송테이블(410)에 구성된 이송롤러(411)에 안착되어 상기 이송롤러(411)의 회동에 따라 유리판(420)에 배열된 셀스트링어셈블리(3)를 이송시키는 구성으로, 상부에는 접착을 위한 통상의 접착시트(미도시)가 구성된다.
여기서, 상기 접착시트는 통상의 비닐시트와 같이 얇게 제작되어 단순 접착을 이루게 하는 구성으로, 유리판(420)을 완전히 덮어씌울 수 있도록 상기 유리판(420)보다 조금 더 큰 사이즈로 형성되며, 셀스트링어셈블리(3)는 유리판(420)에 구성된 접착시트의 상부에 배열된다.
따라서, 하부에 구성되어 셀스트링어셈블리(3)가 배열되는 하부 유리판(420)과, 상기 하부 유리판(420)을 덮어씌우는 상부 유리판(미도시)이 접착시트를 통해 견고하게 접착시킬 수 있게 되므로, 태양광 셀의 견고한 제작이 용이하게 완료된다.
셋째, 정렬수단(430)은 상기 이송테이블(410)에 구성되어 유리판(420)을 일정위치에 정렬시키는 구성으로, 유리판(420)이 이송되는 방향인 이송테이블(410)의 좌방에 구성되어 승강작동함으로써 유리판(420)의 움직임은 제한하는 제1정렬수단(431)과, 로봇(440)이 위치한 이송테이블(410)의 후방에 구성되어 전진작동함으로써 기준을 만들어주는 제2정렬수단(432)과, 상기 이송테이블(432)의 우방에 구성되어 상하좌우로 작동함으로써 유리판(420)의 측면을 정렬시키는 제3정렬수단(433)과, 상기 이송테이블(410)의 후방에 구성되어 후진작동함으로써 유리판(420)의 전후면을 정렬시키는 제4정렬수단(434)으로 이루어지는 것이 바람직하다.
또한, 상기 제1정렬수단(431)은 유리판(420)의 좌우방향 움직임을 제한할 수 있도록 제1기준을 형성하는 구성으로, 통상의 실린더(431a) 구동을 통해 승강작동하는 제1정렬구(431b)로 용이하게 구성할 수 있을 것이며, 상기 제2정렬수단(432)은 유리판(420)의 전후방향 움직임을 제한할 수 있도록 제2기준을 형성하는 구성으로, 통상 실린더(432a)를 통해 전후방향으로 작동하는 제2정렬구(432b)로 용이하게 구성할 수 있을 것이다.
아울러, 상기 제3정렬수단(433)은 유리판(420)의 측면 정렬을 위한 구성으로, 이송롤러(411)에 안착되는 유리판(420)의 간섭방지를 위해 통상의 실린더(433a)의 구동을 통해 승강 작동하게 함과 더불어, 통상의 모터(433b) 구동에 따라 좌우방향으로 이동되는 제3정렬구(433c)를 구성하는 것이 바람직하다.
그리고, 상기 제3정렬수단(433)은 상하좌우 방향으로의 원활한 움직임을 위하여 통상의 가이드 또는 베어링이 더 포함 구성되는 것이 좋으며, 정렬에 따른 충격을 완충할 수 있는 스프링이 더 포함 구성되는 것이 더욱 바람직하다.
더불어, 상기 제4정렬수단(434)은 유리판의 전후면 정렬을 위한 구성으로, 유리판(420)의 간섭이 발생하지 않으므로, 통상의 모터(434a)의 구동에 따라 전후방향으로 이동되는 제4정렬구(434b)로 구성되는 것이 바람직하다.
그리고, 상기 제4정렬수단(434) 역시 원활한 전후방향으로의 원활한 움직임을 위하여 통상의 베어링이 더 포함되는 것이 좋으며, 정렬에 따른 충격을 완충할 수 있는 스프링이 더 포함 구성되는 것이 더욱 바람직하다.
뿐만 아니라, 상기 제1, 2, 3, 4정렬수단(431, 432, 433, 434)에는 통상의 호스(미도시)를 통해 공기발생기(미도시)에 연결설치되어 공기를 분출하는 분출구(430a)가 더 포함 구성되는 것이 바람직한데, 상기 분출구(430a)는 유리판(420)의 상부에 구비되어 상기 유리판(420)의 외측으로 돌출된 부분을 상측방향으로 들어올림으로써, 정렬수단(430)을 이용한 유리판(420)의 정렬에 있어 오차가 발생하지 않게 하기 위함이다.
넷째, 로봇(440)은 스트링거(300)를 통해 접착 제작된 셀스트링어셈블리(3)를 통상의 배열픽커(441)를 이용하여 흡착이송시켜 유리판(420)의 상면에 일정간격으로 배열시키는 구성으로, 공지된 통상의 로봇으로 용이하게 구성할 수 있을 것이다.
또한, 상기 레이업장비(400)에는 로봇(440)을 통해 이송되는 셀스트링어셈블리(3)의 불량여부를 확인하기 위한 테스트기(450)가 더 포함 구성되는 것이 바람직하다.
여기서, 상기 테스트기(450)는 본체(451)와, 상기 본체(451)의 상부 양측에 각각 구성되어 셀스트링어셈블리(3)의 양측에 형성된 버스바(2)가 각각 안착되는 단자(452)와, 상기 본체(451)의 내부에 구성되어 단자(452)에 안착된 셀스트링어셈블리(3)로 적외선은 조사하는 적외선카메라(453)와, 상기 본체(451)의 일측에 구성되어 로봇(440)을 통해 단자(452)에 안착배치되는 셀스트링어셈블리(3)를 인식하여 정렬을 유도하는 위치보정카메라(454)로 용이하게 구성할 수 있을 것이다.
그리고, 상기 본체(451)의 타측에는 셀스트링어셈블리(3)를 적층시켜 보관하는 통상의 수납대(455)가 더 포함 구성되는 것이 바람직하며, 상기 본체(451)의 하부에는 이동 및 고정설치의 용이성을 위한 통상의 바퀴(456)가 더 포함 구성되는 것이 더욱 바람직하다.
본 발명의 태양광 셀 제작시스템(500)의 바람직한 구성에 따른 작용을 설명하면 다음과 같다.
먼저, 레이저스크라이버(100)에 구성된 공급로딩수단(11)을 통해 웨이퍼셀(1)이 로딩되면, 회전픽커(13)가 로딩된 웨이퍼셀(1)을 흡착한 상태로 회전이동시켜 비전검사장치(12)를 통해 비전검사를 이룬다.
이때, 비전검사장치(12)를 통해 불량이 검출된 웨이퍼셀(1)은 회전픽커(13)에 의해 적재플레이트(14)에 안착되어 적재되고, 불량 검출이 안된 정상적인 웨이퍼셀은 회전픽커(13)에 의해 흡착수단에 안착되어 지며, 이후, 흡착수단(110)의 흡기홀(113)에 의한 흡기력을 통해 상기 흡착수단(110)에 안착된 웨이퍼셀(1)이 견고하고 흡착고정된다.
또한, 상기와 같이 흡착고정된 웨이퍼셀(1)은 감지수단(150)의 검사부(153)가 흡착수단(110)의 감지홀(111)을 통해 웨이퍼셀(1)의 위치를 감지하여 위치보정수단(120)을 작동시키는 것으로 배치정렬이 이루어진다.
즉, 웨이퍼셀(1)의 정렬이 올바르지 않을 때에는, 보정모터(122)의 구동에 따라 보정스크류(123)가 회전작동하여 보정이동몸체(125)가 전후방향으로 이동하는 작동이 이루어지고, 이를 통해 베어링부(128)에 결합된 흡착수단(110)이 회동축(129)을 중심으로 회동조절됨과 동시에 베어링부(128)에 의한 연동이 보조되어 진다. 따라서, 상기 흡착수단(110)에 흡착고정된 웨이퍼셀(1)의 정렬이 이루어지는 것이다.
이처럼, 웨이퍼셀(1)의 정렬이 이루어진 다음에는, 전후이동수단(140)의 구동에 따라 흡착수단(110)이 구비된 위치보정수단(120)이 전후방향으로 이동하게 되어 웨이퍼셀(1)이 레이저조사수단(160)의 하부에 위치하게 되며, 이후, 레이저조사수단(160)에 의한 가공을 통해 웨이퍼셀(1)의 표면 금긋기가 완료된다.
그리고, 금긋기가 완료된 웨이퍼셀(1)은 전후이동수단(140)의 이어지는 작동을 통해 후방로 이송된 다음, 이동픽커를 통해 웨이퍼셀(1)을 배출로딩수단(17)으로 배출하는 작업이 이어지며, 이러한 작업의 연속공정을 통해 본 발명의 레이저 스크라이버(100)를 자동화 한다.
한편, 웨이퍼셀(1)의 두께가 다른 것에 금긋기 가공을 할 때에는, 높이조절수단(130)의 조절을 통해 웨이퍼셀(1)의 높이조절을 손쉽게 이룰 수 있으며, 이로 인해, 본 발명에서는 웨이퍼셀(1)의 두께에 관계 없이 금긋기 가공을 정밀하게 할 수 있는 장점이 있게 된다.
상기와 같이 레이저스크라이버(100)를 통해 웨이퍼셀(1)에 금긋기 가공을 완료한 다음에는, 싱귤레이터(200)를 이용하여 금긋기 가공된 웨이퍼셀(1)을 부러뜨림으로써 다수의 스트립(1a)으로 형성시키는 작업을 수행해야 하며, 상기 싱귤레이터(200)를 이용한 스트립(1a)의 형성작업은 이하에서 보다 상세히 설명한다.
먼저, 싱귤레이터(200)에 구성된 공급로딩부(21)를 통해 금긋기 가공이 완료된 웨이퍼셀(1)이 로딩되면, 플리퍼부(22)가 웨이퍼셀(1)을 반전시켜 공급하고, 흡착이동공급픽커(23)가 반전된 웨이퍼셀(1)을 흡착이동시켜 안내부(210)의 안착플레이트(211)에 안착배치하는 작동이 이루어진다.
이와 같이 웨이퍼셀(1)이 안착플레이트(211)에 안착된 후에는, 웨이퍼셀이동수단(220)이 작동하여 상기 웨이퍼셀(1)을 후방으로 이동시키는데, 상기 웨이퍼셀이동수단(220)에 구성되어 웨이퍼셀(1)을 미는 이동부재(225)에는 충격을 흡수하는 완충재(228)가 구비된 것에 의해 상기 웨이퍼셀(1)의 이동에 따른 파손이 발생하지 않게 된다.
또한, 상기 과정을 통해 후방의 이동통로로 삽입된 웨이퍼셀(1)은 지속적인 웨이퍼셀이동수단(220)의 작동에 따라 후단이 절단수단(240)에 구성된 절단바(246)의 삽입홀(246a)에 끼워지게 되고, 상기 웨이퍼셀이동수단(220)의 작동은 센서(미도시)의 감지에 따라 정해진 위치에서 일시적으로 멈추게 된다.
따라서, 상기 웨이퍼셀(1)은 안내부(210)의 안착플레이트(211)와 지지플레이트(231)의 지지바(233) 사이 즉, 이동통로에 끼워진 상태로 일측이 절단바(246)의 삽입홀(246a)에 끼워지게 되며, 이때, 구동되는 절단수단(240)에 의해 상기 절단바(246)가 지지바(247a)에 결합된 베어링(246b)을 기준으로 회동하는 작동이 이루어져, 상기 웨이퍼셀(1)의 일측이 절단되어 스트립으로 형성된다. 즉, 웨이퍼셀(1)에 금그어진 부분이 절단수단에 의해 절단되어 스트립(1a)이 형성된다.
그리고, 상기와 같이 형성된 스트립(1a)은 스트립이동배치수단(250)에 구성된 흡착이동부(258)를 통해 절단바(246)의 삽입홀(246a)을 통과하여 흡착지지부(259)에 흡착지지된 다음, 스트립운반부(25)에 의해 운반되어 전후로 이동되는 스트립정렬이동부(26)에 흡착배치되는데, 상술한 작용은 웨이퍼셀이동수단(220)의 작동 및 이에 연동되는 절단수단(240)과 스트립이동배치수단(250)에 의해 상기 안착플레이트(210)에 안착된 하나의 웨이퍼셀(1) 절단이 완료될 때까지 이루어지며, 이로 인해, 다수로 분리 절단된 스트립(1a)이 스트립정렬이동부(26)에 일정간격으로 정렬되어 배치된다.
그 후에는, 상기 스트립정렬이동부(26)가 후방으로 이동되는 과정에서 검사부(17)를 통한 스트립(1)의 검사를 다음, 흡착이동배출픽커(28a)를 이용하여 상기 스트립정렬이동부(26)에 배치된 모든 스트립(1a)을 배출로딩부(28)로 로딩시키는 작업의 연속공정이 이루어져, 본 발명의 싱귤레이터(200)의 자동화가 이루어진다.
상기와 같은 싱귤레이터(200)의 작업을 통해 웨이퍼셀(1)를 스트립(1a)으로 형성시킨 다음에는, 스트링거(300)를 이용하여 셀스트링어셈블리(3)로 제작하는 작업을 수행해야 하며, 상기 스트링거(300)를 이용한 셀스트링어셈블리(3) 제작작업은 이하에서 보다 상세히 설명한다.
먼저, 스트링거(300)에 구성된 공급로딩부(31)를 통해 다수로 절단된 스트립(1a)이 정렬된 상태로 공급되면, 이동픽커(32)가 상기 공급로딩부(31)에 최상부에 수납되어 있는 다수의 스트립(31a)을 한꺼번에 흡착하여 흡착이동수단(310)의 흡착부(313)로 이동배치하는 작동이 이루어져, 상기 스트립(1a)이 흡착부(313)에 흡착고정된다.
그 후에는, 흡착이동수단(310)에 구성된 이동수단(311)의 작동에 따라 흡착부(313)가 후방으로 이동되는데, 상기와 같이 후방으로 이동되는 흡착부(313)는 정렬수단(340)이 위치한 부분에서 순간적으로 정지하게 되어 정렬수단(340)을 통한 스트립(1a)의 정렬이 이루어진다.
그리고, 셀스트링어셀블리(3)로 제작되기 위해 다수로 연결설치되는 스트립(1a)의 최전방과 최후방에는 버스바(2)가 각각 구성되어야 하므로, 최전방 및 최후방의 스트립(1a)을 이동배치할 때에는 정렬수단(340)을 통한 스트립(1a)의 정렬을 이루기 전에 버스바공급수단(320)을 이용한 버스바(2)의 이동배치가 이루어져야 할 것이다.
상술한 과정을 통해 다수의 스트립(1a) 및 버스바(2)의 공급 및 정렬이 이루어진 다음에는, 검사장치(35)를 통해 스트립(1a) 및 버스바(2)의 검사가 진행된 후, 이동수단(311)의 재작동에 따라 흡착부(313)가 후방으로 이동되는 작동이 이루어짐과 동시에, 접착액도포수단(330)이 작동하여 상기 스트립(1a)과 버스바(2)에 접착액이 도포된다.
여기서 접착액의 도포는 각각의 스트립(1a)과 버스바(2)의 전체면적인 아닌 접착을 이룰 일부 면적에 한하는 것으로, 이동수단(311)의 후진과 멈춤이 반복되는 작동과, 접착액도포수단(330)이 좌우이송을 반복하는 작동이 어우러지는 동작 중에 접착액의 도포를 이루어지게 할 수 있을 것이며, 상기와 같은 방법으로 접착액을 도포하는 것은 본 발명의 상세구성을 통해 당업자가 유추할 수 있는 자명한 사항이므로 자세한 설명은 생략한다.
상기 과정을 통해 접착액이 도포된 다수의 스트립(1a) 및 버스바(2)의 이동배치가 완료된 다음에는, 이송전달수단(370)에 구성된 플리퍼(350)의 작동을 통해 흡착부(313)에 흡착되어 있는 다수의 스트립(1a) 및 버스바(2)를 흡착하여 반전배치한다.
여기서 플리퍼(350)를 이용한 스트립(1a)과 버스바(2)의 반전배치는, 회동모터(358)의 구동을 통해 흡착수단(359)을 180˚회동시켜 상기 흡착수단(359)이 흡착부(313)의 상측에 이격 배치되도록 한 상태에서, 구동모터(353)의 구동을 통해 구동축(352)에 결합되어 있는 편심캠(354)을 작동시키는 것으로 흡착수단(359)의 승강을 이루어 상기 흡착수단(359)으로 하여금 흡착부(313)에 놓여져 있는 스트립(1a)과 버스바(2)의 흡착을 이루게 하고, 이후, 회동모터(358)의 역구동을 통해 흡착수단(359)을 초기상태로 복귀시키는 것으로 스트립(1a)과 버스바(2)의 반전배치를 용이하게 이룰 수 있는 것이다.
이처럼 스트립(1a)과 버스바(2)의 반전배치가 완료된 다음에는, 검사장치(350a)를 이용한 스트립(1a)과 버스바(2)의 타측면 검사를 완료하고, 이후, 이송전달수단(370)에 구성된 작동픽커(360)의 작동을 통해 스트립(1a) 및 버스바(2)를 접합이동수단(380)의 흡착테이블(387)에 이동배치한다.
여기서, 상기 작동픽커(360)에 의한 스트립(1a)과 버스바(2)의 이동배치는 셀스트링어셈블리(3)의 제작을 위하여 일부가 겹쳐지도록 순차적으로 배치되는데, 이때, 작동픽커(360)는 개별작동하는 다수의 픽커(366)로 구성되어 있으므로, 상기 스트립(1a)과 버스바(2)의 순차적인 겹침 배침이 용이하게 이루어진다.
그리고, 상기 과정을 통해 접합이동수단(380)의 흡착테이블(397)에 안착된 각각의 스트립(1a)과 버스바(2)는 흡착테이블(387)의 흡착력에 의해 견고하게 고정될 뿐만 아니라, 히터(389)의 발열로 인해 스트립(1a) 및 버스바(2)에 도포된 접착액이 순식간에 굳는 작용이 이루어지므로 셀스트링어셈블리(3)의 제작을 용이하게 할 수 있으며, 상기 과정이 여러 단계로 분할되어 신속하게 이루어지는 것에 의해 접착에 따른 불량 발생 없이 안전한 제작이 가능한 장점이 있다.
또한, 상술한 과정을 반복하는 것을 통해 제작 완료된 셀스트링어셈블리(3)는 접합이동수단(380)을 이용하여 후방으로 이동시킨 다음, 오프로딩하여 작업을 완료할 수 있다.
이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명의 스트링거(300)를 이용하면, 스트립(1a)과 버스바(2)의 공급에서부터 정렬과 검사, 이동배치 및 접합에 이르기까지의 모든 공정을 자동으로 이룰 수 있을 뿐만 아니라, 승강수단(315)을 이용한 흡착부(313)의 높이조절을 통해 흡착이동수단(310)에 한 쌍으로 구성된 흡착부(313)의 교차 방지를 이룰 수 있도록 함으로써 흡착부(313)의 이송에 따른 지연을 방지할 수 있으며, 반전배치된 상태로 일부가 겹쳐지도록 순차적으로 공급 배치되는 스트립(1a)과 버스바(2)를 진공흡착력 및 발열을 통해 접착을 이룸으로써 셀스트링에셈블리(3)의 접착 제작을 불량 발생 없이 손쉽고 안전하게 할 수 있게 된다.
상기와 같이 스트링거(300)를 통해 셀스트링어셈블리(3)의 제작을 이룬 다음에는, 제작된 셀스트링어셈블리(3)를 레이업장비(400)를 이용하여 이송배열시켜 태양광 셀 제작을 이루는 작업을 수행해야 한다.
이와 같은 작업은 상기 스트링거(300)를 통해 제작된 셀스트링어셈블리(3)를 레이업장비(400)에 구성된 로봇(440)을 이용하여 흡착한 후, 테스터기(450)로 이송시켜 상기 셀스트링어셈블리(3)의 불량 여부를 검사한 다음, 정상으로 판명된 셀스트링어셈블리(3)를 유리판(420)의 상부에 구비된 접착시트에 순차적으로 배열시키는 것을 이룰 수 있다.
그리고, 셀스트링어셈블리(3)의 배열 전에는 상기 셀스트링어셈블리(3)가 배열되는 유리판(420)을 정렬시키는 작업을 정렬수단(430)을 이용하여 선 수행해야 하며, 이를 통해 상기 셀스트링어셈블리(3)를 유리판(420)의 상면에 일정간격으로 배열시킬 수 있다.
또한, 상기와 같은 유리판(420)의 정렬 및 셀스트링어셈블리(3)의 등 간격 배열이 완료된 후에는, 이송테이블(410)에 구성된 이송롤러(411)의 회동을 통해 유리판(420)을 이송시킬 수 있는데, 이때, 작업자는 상기 유리판(420)과 대응되게 형성되는 유리판 즉, 상부 유리판을 셀스트링어셈블리(3)가 배열된 하부 유리판(420)의 상면에 덮어씌운 다음, 하측으로 가압하는 것으로 상, 하부유리판의 접착을 이룰 수 있으며, 이를 통해, 태양광 셀 제작을 용이하게 완료할 수 있게 된다.
1 : 웨이퍼셀 1a : 스트립 2 : 버스바 3 : 셀스트링어셈블리
10 : 테이블 11 : 공급로딩수단 12 : 비전검사장치 13 : 회전픽커 14 : 적재플레이트 15 : 배치검수수단 17 : 배출로딩수단
20 : 테이블 20 : 관통홀 21 : 공급로딩부 22 : 플리퍼부 23 : 흡착이동공급픽커 24 : 웨이퍼공급수단 25 : 스트립운반부 26 : 스트립정렬이동부 27 : 검사부 28 : 배출로딩부 29 : 스트립배출수단
30 : 테이블 31 : 공급로딩부 32 : 이동픽커 33 : 스트립공급수단 35 : 검사장치
100 : 레이저스크라이버
110 : 흡착수단 111 : 감지홀 113 : 흡기홀 115 : 롤러 117 : 탄성체
120 : 위치보정수단 121 : 보정플레이트 121a : 패드 122 : 보정모터 123 : 보정스크류 124 : 제1리니어베어링 125 : 보정이동몸체 126 : 제2리니어베어링 127 : 회동베어링 128 : 베어링부 129 : 회동축
130 : 높이조절수단 131 : 고정플레이트 132 : 높이조절모터 133 : 높이조절스크류 134 : 제3리니어베어링 135 : 전후이동몸체 135a : 제1경사면 136 : 제4리니어베어링 137 : 승강몸체 137a : 제경사면 138 : 제5리니어베어링 139 : 승강가이더
140 : 전후이동수단
150 : 감지수단 151 : 설치플레이트 153 : 검사부 155 : 조명 160 : 레이저조사수단
200 : 싱귤레이터
210 : 안내부 211 : 안착플레이트 213 : 이동홀
220 : 웨이퍼셀이동수단 221 : 이동레일 222 : 이동모터 223 : 이동스크류 224 : 이동몸체 225 : 이동부재 226 : 고정부 226a : 턱 227 : 이동부 227a : 밀대 228 : 완충재 229 : 승강수단
230 : 지지수단 231 : 지지플레이트 233 : 지지바 235 : 승강모터 237 : 높이조절부
240 : 절단수단 241 : 구동레일 242 : 연결테이블 243 : 절단구동모터 244 : 절단구동스크류 245 : 절단구동몸체 245a : 결합홀 246 : 절단바 246a : 삽입홀 247 : 연동지지구 247a : 지지바 247b : 베어링 248 : 연동구 249 : 연동작동부
250 : 스트립이동배치수단 251 : 흡착이동테이블 252 : 흡착이동모터 253 : 흡착이동몸체 254 : 리니어베어링 255 : 흡착이동몸체 256 : 흡착구 256a : 결합봉 256b : 롤러 257 : 승강작동동수단 275a : 설치플레이트 275b : 모터 275c : 승강플레이트 257d : 가이드 258 : 흡착이동부 259 : 흡착지지부
300 : 스트링거
310 : 흡착이동수단 311 : 이동수단 311a : 이동판 312 : 흡착홀 313 : 흡착부 315 : 승강수단 315a : 회동스크류 315b : 모터 315c : 경사면 315d : 전후이동체 315e : 가이더 315f : 승강체
320 : 버스바공급수단 321 : 버스바수납부 321a : 전후이동수단 323 : 이송부 323a : 상하이동수단 323b : 좌우이동수단
330 : 접착액도포수단 331 : 고정프레임 332 : 상판 333 : 좌우이송수단 334 : 이송몸체 335 : 승강모터 336 : 도포기 337 : 보정모터
340 : 정렬수단 341 : 브라켓 342 : 결합판 343 : 스크류 344 : 밀대 345 : 미세보정수단
350 : 플리퍼 350a : 검사장치 351 : 지지프레임 353 : 구동모터 354 : 편심캠 355 : 승강구 355a : 롤러 356 : 승강지지대 357 : 승강작동부 358 : 회동모터 358a : 회동축 359 : 흡착수단
360 : 작동픽커 361 : 전후이동작동부 363 : 좌우이동작동부 364 : 승강몸체 364b : 모터 364c : 레일 365 : 엑츄에이터 366 : 픽커 367 : 픽커부 370 : 이송전달수단
380 : 접합이동수단 381 : 지지대 381a : 레일 382 : 모터 383 : 접합이동스크류 385 : 이동플레이트 387 : 흡착테이블 389 : 히터
400 : 레이업장비
410 : 이송테이블 411 : 이송롤러 413 : 연동롤러 415 : 밸트풀리
420 : 유리판
430 : 정렬수단 430a : 분출구 431, 432, 433, 434 : 제1, 2, 3, 4정렬수단 431a 432a 433a : 실린더 431b, 432b, 433c, 434b : 제1, 2정렬구 433b, 434a : 모터
440 : 로봇 441 : 배열픽커
450 : 테스트기 451 : 본체 452 : 단자 453 : 적외선카메라 454 : 위치보정카메라 455 : 수납대 456 : 바퀴
500 : 태양광 셀 제작시스템

Claims (5)

  1. 정렬을 위한 감지홀(111)을 구성하여 웨이퍼셀(1)을 흡착고정하는 흡착수단(110)과 상기 흡착수단(110)의 회동조절을 이루게 하여 웨이퍼셀(1)을 정렬시키는 위치보정수단(120)을 구성하여 테이블(10)에 설치되는 전후이동수단(140)과, 상기 테이블(10)에 설치되되, 흡착수단(110)의 감지홀(111)을 통해 흡착수단에 흡착고정된 웨이퍼셀(1)의 위치를 확인하여 상기 웨이퍼셀이 정렬된 상태를 감지하는 감지수단(150)과, 상기 전후이동수단(140)의 상측에 배치되도록 테이블(10)에 설치되어 정렬된 상태로 전후 이동되는 웨이퍼셀(1)의 표면에 금긋기 가공을 이루는 레이저조사수단(160)을 포함하여 구성되되,
    상기 위치보정수단(120)은 상기 전후이동수단(140)의 상측에 배치되는 보정플레이트(121)와, 상기 보정플레이트(121)에 연결설치되어 보정모터(122)의 구동에 따라 회전작동하는 보정스크류(123)와, 상기 보정스크류(123)에 나사결합된 상태로 하부가 보정플레이트(121)에 전후방향으로 슬라이드결합되는 제1리니어베어링(124)을 구성한 보정이동몸체(125)와, 상기 보정이동몸체(125)의 상부에 좌우방향으로 슬라이드결합되는 제2리니어베어링(126)과, 일측이 제2리니어베어링(126)에 결합되고 타측이 흡착수단(110)에 결합되는 회동베어링(127)으로 구성되어 상기 흡착수단(110)의 회동조절에 따른 움직임을 보조하는 베어링부(128)와, 상기 보정플레이트(121)의 내부에 베어링결합된 상태로 상부가 흡착수단(110)의 하부에 고정결합되어 흡착수단(110)의 회동중심이 되는 회동축(129)으로 이루어져, 상기 감지수단(150)의 감지에 따라 작동하는 위치보정수단(120)에 의해 흡착수단(110)의 회동조절을 이루어 웨이퍼셀(1)의 배치 정렬을 이룬 후, 전후이동수단(140)을 통해 상기 웨이퍼셀(1)을 레이저조사수단(160)의 하측으로 이동배치하여 상기 레이저조사수단(160)을 이용한 금긋기 가공을 하는 레이저스크라이버(100);
    상기 레이저스크라이버(100)를 통해 금긋기 가공된 웨이퍼셀(1)을 공급받아 부러뜨림으로써 상기 웨이퍼셀(1)을 다수의 스트립(1a)으로 형성시키는 싱귤레이터(200);
    다수로 형성된 스트립(1a)과 버스바(2)에 접착액을 도포한 후, 각각의 스트립(1a)의 일부가 서로 겹쳐지도록 정렬배치하여 접착함과 동시에, 접착된 스트립(1a)의 최전방과 최후방에 버스바(2)를 서로 대칭되도록 접착하여 셀스트링어셈블리(3)로 형성시키는 스트링거(300);
    로봇(440)을 이용하여 상기 스트링거(300)를 통해 형성된 셀스트링어셈블리(3)를 유리판(420)에 배열시키는 레이업장비(400);를 포함하여 이루어지는 것에 특징이 있는 태양광 셀 제작시스템.
  2. 삭제
  3. 제 1항에 있어서, 상기 싱귤레이터(200)는,
    웨이퍼셀(1)이 안착되는 안착플레이트(211)를 양측에 대칭되게 구성하여 중앙에 이동홀(213)을 형성하는 안내부(210);
    테이블(20)에 설치되어 안착플레이트(211)에 안착된 웨이퍼셀(1)을 전방으로 이동시키는 웨이퍼셀이동수단(220);
    상기 안내부(210)에 구성된 안착플레이트(211)와의 사이에 웨이퍼셀(1)이 통과하는 이동통로가 형성되도록 상기 안착플레이트(211)의 후방 상측으로 이격배치되는 지지플레이트(231)를 구성한 지지수단(230);
    상기 테이블(20)에 설치되어 이동통로를 통과하는 웨이퍼셀(1)을 금그어진 부분과 대응되게 절단하여 스트립(1a)으로 형성시키는 절단수단(240);
    상기 절단수단(240)을 통과한 스트립(1a)을 흡착하여 이동배치하는 스트립이동배치수단(250);을 포함하여 이루어진 것에 특징이 있는 태양광 셀 제작시스템.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 스트링거(300)는,
    테이블(30)에 전후방향으로 설치되는 이동수단(311)과, 흡착홀(312)을 형성하여 상기 이동수단(311)에 결합되는 흡착부(313)로 구성된 흡착이동수단(310);
    상기 테이블(30)에 설치되어 흡착이동수단(310)의 흡착부(313)로 버스바(2)를 공급하는 버스바공급수단(320);
    상기 흡착이동수단(310)의 상측에 배치되어 흡착부(313)에 흡착된 다수의 스트립(1a)과 버스바(2)에 접착액을 도포하는 접착액도포수단(330);
    상기 흡착이동수단(310)의 후방에 설치되어 접착액이 도포된 다수의 스트립(1a)과 버스바(2)를 이송시키는 이송전달수단(370);
    접착액이 도포된 다수의 스트립(1a)과 버스바(2)를 이송전달수단(370)을 통해 순차적으로 겹쳐지게 공급받아 셀스트링어셈블리(3)로 접합시키는 접합이동수단(380);을 포함하여 이루어진 것에 특징이 있는 태양광 셀 제작시스템.
  5. 제 1항에 있어서, 상기 레이업장비(400)는,
    상부에 이송롤러(411)가 다수로 설치된 이송테이블(410);
    상부에 접착시트를 구비하여 이송테이블(410)의 이송롤러(411)에 안착되는 유리판(420);
    상기 이송테이블(410)에 구성되어 유리판(420)을 정렬시키는 정렬수단(430);
    스트링거(300)를 통해 형성된 셀스트링어셈블리(3)를 흡착이송시켜 유리판(420)의 상면에 배열시키는 배열픽커(441)를 구성한 로봇(440);을 포함하여 이루어진 것에 특징이 있는 태양광 셀 제작시스템.
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Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107634020A (zh) * 2017-09-27 2018-01-26 无锡奥特维科技股份有限公司 电池片掰片系统
CN107706270A (zh) * 2017-09-29 2018-02-16 南京冠鼎光电科技有限公司 光电探测器自动推送轨道
CN109378293A (zh) * 2018-10-09 2019-02-22 苏州宏瑞达新能源装备有限公司 一种高精度光伏电池串排版机
CN110137313A (zh) * 2019-06-25 2019-08-16 无锡先导智能装备股份有限公司 掰片系统及掰片方法
CN110190021A (zh) * 2019-07-05 2019-08-30 宁夏小牛自动化设备有限公司 一种滑动式太阳能电池片吸附组件及叠片机构及叠片方法
CN113823711A (zh) * 2021-08-20 2021-12-21 无锡奥特维科技股份有限公司 电池组件生产方法
CN116314441A (zh) * 2023-01-12 2023-06-23 扬州市职业大学(扬州开放大学) 一种太阳能电池打胶封装设备
WO2023101611A3 (en) * 2021-12-01 2023-07-06 National University Of Singapore Solar cell fabrication
CN117438501A (zh) * 2023-11-09 2024-01-23 薛城区质量计量检测中心 一种太阳能电池片检测装置及方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100497506B1 (ko) 2003-04-08 2005-07-01 한미반도체 주식회사 반도체 스트립 소잉장치 및 이를 구비한 반도체 패키지의싱귤레이션 장치
JP2008238229A (ja) * 2007-03-28 2008-10-09 Fuji Electric Systems Co Ltd レーザ加工方法および装置
JP2011233579A (ja) * 2010-04-23 2011-11-17 Kaneka Corp 薄膜光電変換モジュールの製造方法およびスクライブ装置
KR101096599B1 (ko) 2011-03-25 2011-12-20 에버테크노 주식회사 레이저 스크라이버
KR101530035B1 (ko) 2013-12-30 2015-06-18 주식회사 에스에프에이 태양전지 셀스트링 제조장치

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100497506B1 (ko) 2003-04-08 2005-07-01 한미반도체 주식회사 반도체 스트립 소잉장치 및 이를 구비한 반도체 패키지의싱귤레이션 장치
JP2008238229A (ja) * 2007-03-28 2008-10-09 Fuji Electric Systems Co Ltd レーザ加工方法および装置
JP2011233579A (ja) * 2010-04-23 2011-11-17 Kaneka Corp 薄膜光電変換モジュールの製造方法およびスクライブ装置
KR101096599B1 (ko) 2011-03-25 2011-12-20 에버테크노 주식회사 레이저 스크라이버
KR101530035B1 (ko) 2013-12-30 2015-06-18 주식회사 에스에프에이 태양전지 셀스트링 제조장치

Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107634020B (zh) * 2017-09-27 2024-04-30 无锡奥特维科技股份有限公司 电池片掰片系统
CN107634020A (zh) * 2017-09-27 2018-01-26 无锡奥特维科技股份有限公司 电池片掰片系统
CN107706270A (zh) * 2017-09-29 2018-02-16 南京冠鼎光电科技有限公司 光电探测器自动推送轨道
CN109378293A (zh) * 2018-10-09 2019-02-22 苏州宏瑞达新能源装备有限公司 一种高精度光伏电池串排版机
CN110137313A (zh) * 2019-06-25 2019-08-16 无锡先导智能装备股份有限公司 掰片系统及掰片方法
CN110190021A (zh) * 2019-07-05 2019-08-30 宁夏小牛自动化设备有限公司 一种滑动式太阳能电池片吸附组件及叠片机构及叠片方法
CN110190021B (zh) * 2019-07-05 2024-05-03 宁夏小牛自动化设备股份有限公司 一种滑动式太阳能电池片吸附组件及叠片机构及叠片方法
CN113823711A (zh) * 2021-08-20 2021-12-21 无锡奥特维科技股份有限公司 电池组件生产方法
WO2023101611A3 (en) * 2021-12-01 2023-07-06 National University Of Singapore Solar cell fabrication
CN116314441A (zh) * 2023-01-12 2023-06-23 扬州市职业大学(扬州开放大学) 一种太阳能电池打胶封装设备
CN116314441B (zh) * 2023-01-12 2023-09-22 扬州市职业大学(扬州开放大学) 一种太阳能电池打胶封装设备
CN117438501B (zh) * 2023-11-09 2024-03-29 薛城区质量计量检测中心 一种太阳能电池片检测装置及方法
CN117438501A (zh) * 2023-11-09 2024-01-23 薛城区质量计量检测中心 一种太阳能电池片检测装置及方法

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